[发明专利]一种强化浸出铜砷滤饼中砷的方法

说明书

本发明提供了一种强化浸出铜砷滤饼中砷的方法，所述方法包括以下步骤：将铜砷滤饼与水混合进行调浆，得到浆料；将得到的浆料与过二硫酸盐和酸溶液混合，调节pH至酸性，进行浸出反应，然后经固液分离得到含砷浸出液。所述方法与常规的常压酸浸过程相比，额外添加了过二硫酸盐，进一步促进了铜砷滤饼中的砷的浸出，使砷浸出率提高至90.7％以上，且操作简便，安全性高，有利于工业化应用。

技术领域

本发明属于含砷固体废物处理技术领域，具体涉及一种强化浸出铜砷滤饼中砷的方法。

背景技术

铜矿石中普遍含砷，其在火法冶炼过程中产生的烟气经水洗、硫化法沉淀处理后会生成大量铜砷滤饼。铜砷滤饼中的砷主要以三硫化二砷和三氧化二砷的形式存在，稳定性较差，容易重新释放到环境中导致砷污染。大量长期堆存的铜砷滤饼是铜冶炼企业主要的环境污染源之一，也给周边环境安全带来了潜在威胁。目前，铜砷滤饼的处理技术主要有火法和湿法两类。由于火法焙烧铜砷滤饼直接回收氧化砷的作业环境较差，易造成二次污染，故企业倾向于使用湿法浸出的方式先将铜砷滤饼中的砷浸出到溶液中，再进一步将溶液中的砷转化为稳定的固体废渣。

湿法浸出铜砷滤饼工艺主要有铜盐置换法、碱浸法、酸浸法等。铜盐置换法主要通过向铜砷滤饼浆料中加入氯化铜、五水合硫酸铜等可溶性铜盐进行置换反应，将砷浸出到溶液中。该法处理效果较好，但需消耗大量铜盐，处理成本较高。碱浸法主要利用三硫化二砷在碱液中溶解度高的原理实现砷的浸出，但铜砷滤饼是强酸性渣，碱浸法会消耗大量碱液，且浸出后碱液的处理也是一个难题。酸浸法主要通过酸溶解三氧化二砷和氧化铜，生成铜离子进一步浸出三硫化二砷实现砷的浸出，但此法在常压条件下的砷浸出率相对较低，加压条件可提高砷浸出率，但加压条件对设备要求较高，成本较大，难以大规模应用。

杨巧等人(杨巧,李媛媛,张广积,杨超.稀硫酸浸出结合生物氧化硫酸铁沉淀法处理铜砷滤饼废渣.计算机与应用化学,2013,30(06):587-590)提出了在弱酸条件下直接浸出铜砷滤饼中的砷，该法操作简单，但砷浸出率最高为85％，且要求浸出温度达80℃，仍需进一步提高砷浸出率。沈忱等人(沈忱,闵小波,史美清,周波生,赵宗文,李辕成,张纯.砷滤饼的铜砷分离.中国有色金属学报,2017,27(02):356-362)提出先用氯化钠和过氧化氢浸出铜砷滤饼中的铜和砷，再添加硫化钠使得溶度积较低的硫化铜优先沉淀，同时溶液中铜离子与三硫化二砷发生置换反应浸出砷，最大限度实现铜砷分离。该法的砷浸出率可达95％以上，但操作较为繁琐，同时需要消耗大量的氯化钠、过氧化氢、硫化钠，尤其过氧化氢是液态爆炸性强氧化剂，其运输和储存要求较高。

CN109930004A公开了一种砷滤饼资源化利用的方法，包括以下步骤：S1)氧压浸出；S2)砷还原；S3)焙烧脱硫；S4)酸浸脱铜；S5)浓缩结晶。该方法中采用常规的氧压酸浸工艺进行提砷，反应压强高达0.8-1.2MPa，对设备要求较高，成本较大，难以大规模应用。

综上所述，如何提供一种经济可行、操作简便提砷方法，同时提高铜砷滤饼中砷的浸出率成为当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种强化浸出铜砷滤饼中砷的方法，所述方法在常压酸浸工艺的基础上通过添加过二硫酸盐，进一步促进了砷的浸出，提高了砷的浸出率，操作简便，安全性高，有利于工业化应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种强化浸出铜砷滤饼中砷的方法，(1)将铜砷滤饼与水混合进行调浆，得到浆料；

(2)将步骤(1)得到的浆料与过二硫酸盐和酸溶液混合，调节pH至酸性，进行浸出反应，然后经固液分离得到含砷浸出液。