[发明专利]一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法

说明书

本发明涉及一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法，所属湿法冶金领域，根据氢氧化物沉淀的pH值范围不同的性质，通过添加石灰乳液，控制酸性废水pH值，在低pH值3‑3.5的条件下进行砷、3价铁离子及铅的脱除，脱出上述杂质后的废水，添加硫酸调节pH值至1.5‑2，然后利用铁粉进行铜的置换，形成铜单质后进行固液分离，回收铜。下一步在液体中加入一定量的双氧水，使液体中的2价铁离子氧化成3价铁离子，然后添加一定量的氢氧化钠溶液，形成氢氧化铁沉淀，再进行固液分离，回收氢氧化铁。经上述处理后的废水能够达到生产回水利用的要求，同时降低环境污染。

技术领域

本发明涉及一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法，所属湿法冶金领域，涉及金属冶炼企业生产过程中产生的酸性含砷废水的处理技术领域。

背景技术

目前，金属冶炼企业有色金属冶炼过程中，有相当一部分砷进入SO₂烟气中。金属硫化矿焙烧得到的SO₂烟气通常用于制取硫酸。在制酸前，需要对烟气进行洗涤净化。烟气中的砷等污染物进入溶液，形成酸性含砷废水，同时有的硫化矿焙烧渣含有金、银等贵金属，需对硫化矿焙烧渣进行氰化浸出回收金、银，氰化浸出渣用于制球团。由于硫化矿焙烧渣含有硫、铜、砷等杂质元素，需在氰化浸出作业前对硫化矿焙烧渣进行洗涤或酸浸处理，在此过程中，硫化矿焙烧渣中硫、铜、砷、铁、铅等元素进入溶液中，也形成酸性含砷、铜、铁、铅废水。该类酸性废水需进行净化处理，才能达到生产回水利用的要求。针对这类废水的处理，现有的方法主要有：（1）石灰铁盐法：石灰铁盐法是目前常用处理流程。利用石灰水解后的产物氢氧化钙与砷酸盐反应生成砷酸钙沉淀，然后添加硫酸亚铁及充入空气，将亚铁离子氧化成3价铁离子，形成氢氧化铁胶体，由于氢氧化铁胶体表面积大，吸附力强，可把Ca₃(As0₃)₂、Ca₃(As0₄)₂等杂质吸附共沉。为提高除砷的效果，pH值一般要控制在9-10.5，此时，其他金属离子铜、铅、锌等也形成沉淀物，因此产出的沉渣量大，后期处理成本高，有价金属也难回收；（2）硫化法：利用硫化剂将废水中的重金属离子转化为难溶的金属硫化物沉淀，然后加人表面活性剂改变沉淀物表面的疏水性，疏水性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮，从而去除或回收水中重金属离子。对低浓度的含砷废水处理效率高，脱除率也高，但对亚砷酸盐处理效果不好，同时药剂费用贵，残留量大，并且反应过程中产生硫化氢、二氧化硫有害气体，存在环境安全隐患；（3）离子交换法：利用弱碱性阴离子树脂，在适当的pH条件下，处理含砷酸盐和亚砷酸盐污水是有效的，仅在低浓度污水处理中有实例，该方法设备投资高，处理费用贵，所使用的树脂需频繁再生，也存在树脂中毒和老化等问题；（4）吸附法：简单易行的废水处理技术，一般适合于处理量大、浓度较低的水处理体系。该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂，通过物理吸附作用、化学吸附作用或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上，从而达到除砷的目的。但该方法吸附剂的再生、回收和再利用上存在一定的难度，另外还要考虑到共存离子的竞争作用；（5）膜分离技术：以高分子或无机半透膜为分离介质，以外界能量为推动力，利用多组分流体中各组分在膜中传质选择性的差异，实现对其进行分离、分级、提纯或富集的方法。该技术对设备、膜、操作条件的要求都很苛刻；阻挡层带负电荷的膜对于 AS(V) 的去除有效， 对以电中性形态存在于水体中的 As(Ⅲ)的去除效果并不理想，需要对原水进行预氧化处理，成本很高。

发明内容

为了克服现有技术不足及有效地解决问题，本发明提供一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法，能够对酸性废水中的铜铁进行回收。