[发明专利]从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对冶金工业废液的处理方法，尤其涉及一种从工业废液中分离回收酸和砷的方法。

背景技术

随着现代冶金工业的快速发展，镍和钼的应用领域不断扩大，导致对镍、钼需求量逐年增加。而独立的镍、钼矿床较少，并逐渐枯竭。镍钼矿是一种富含镍、钼的多金属复合矿，广泛分布于我国的贵州、湖南、云南和浙江等地区。由于镍钼矿储量巨大和有价金属镍、钼含量较高（Ni：0.7%～7.7%、Mo：2%～11%），因而引起了国内外冶金工作者的高度关注。据北京大学估算，镍钼矿中含钼5,220万吨、镍4,515万吨、金510吨、银10,800吨、钯480吨、稀有金属501吨。因此，开发、利用镍钼矿具有重要的意义。

镍钼矿的处理主要采用火法冶金与湿法冶金相结合的生产工艺，在氧化焙烧过程中，硒和砷分别被氧化为二氧化硒和砷的氧化物，此类氧化物挥发进入烟气。在湿式收尘过程中，绝大部分二氧化硒被烟气中的二氧化硫还原为元素硒，从而沉降在冶炼烟尘中，致使烟尘中有价元素硒的含量高于5%，而有害元素砷的含量高达18%。长期以来，这些生产厂家缺乏有效地处理镍钼矿冶炼烟尘的工艺，导致该冶炼烟尘多年堆积，常年经受风吹雨淋，对环境极其有害的砷、硒等元素流入江河湖泊，或渗透进入土壤，对环境产生极大的污染。同时，有价元素硒流失，未能得到综合回收、利用。

硒是人体和动物生命活动必须的微量元素，缺乏硒就会导致多种疾病；但过量摄入硒就会产生硒中毒。因此，为了消除硒对人类及其生存环境的破坏，达到综合利用资源和保护环境的目的，对镍钼矿冶炼烟尘中的硒进行提取意义重大。

目前，提取硒的主要原料为电解精炼铜、镍、铅的阳极泥，硫酸和纸浆生产中产生的酸泥等原料。传统提取硒的工艺为氧化焙烧含硒原料→水吸收二氧化硒→二氧化硫还原吸收液中亚硒酸→硒粉。传统的氧化焙烧或硫酸化焙烧工艺中，硒的回收率较低；生产过程中，劳动强度大、能耗高；易于产生SO₂、SeO₂和As₂O₃等有毒气体，且有毒气体易于泄露；存在粉尘飞扬、污染环境等弊端。

针对镍钼矿冶炼烟尘中的硒，研究中采用全湿法的处理工艺：冶炼烟尘→氧化浸出→高酸度下亚硫酸钠还原→硒粉。由于浸出液中的亚硒酸是在高酸度的条件下进行还原的，因此，提硒后废液中含有较高浓度的酸和砷。在提取硒的过程中，产生的高酸和高砷废水不能直接排放。而传统的处理工艺，采用碱中和废液中的酸，然后在一定的pH值下，采用氧化混凝的方法，将砷沉淀而固定。在此过程中，必须消耗大量的碱，且废液中高浓度的残酸也不能得到综合利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种流程短、操作简单、能耗低、生产成本低、节能环保的从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法，该方法主要是指采用扩散渗析法对所述废液进行处理，所述扩散渗析法中用到的扩散渗析器包含多张阴离子交换膜，每张所述阴离子交换膜两侧分别注入所述废液和酸化蒸馏水，所述废液和酸化蒸馏水经过扩散渗析器后，从注入酸化蒸馏水的一侧分离回收废液中的高酸，从注入废液的一侧分离回收废液中的高砷，进而实现从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷。

上述的从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法，所述扩散渗析过程中，阴离子交换膜一侧的废液的流量优选控制在50mL/h～15L/h的范围内，阴离子交换膜另一侧的酸化蒸馏水的流量与所述废液的流量的比值优选控制在10∶1～1∶10的范围内（即所述阴离子交换膜的酸与盐的分离系数优选在5～50的范围内）。

上述的从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法中，所述从镍钼矿冶炼烟尘提取硒的工艺优选为全湿法处理工艺，该工艺具体是在HCl-H₂SO₄复合体系中，采用氯酸钠将镍钼矿冶炼烟尘中的硒氧化浸出，然后在高酸度的条件下，采用亚硫酸钠将浸出液中的硒还原；所述废液即为还原提取硒后所得的含高酸和高砷的废液。

上述的从镍钼矿冶炼烟尘提取硒后废液中分离回收高酸和高砷的方法，所述含高酸和高砷的废液中H⁺的浓度优选为1mol/L～12mol/L的范围内，砷的浓度优选为5g/L～40 g/L。