[发明专利]一种从硫化砷废渣中回收硫化砷以及金属砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从硫化砷废渣中回收硫化砷以及金属砷的方法，属于有害物质回收利用领域。

背景技术

许多矿石中都含有砷，以矿石为原料的工厂在生产过程中，矿石中的砷分布到不同生产环节中。其中相当部分的砷进入生产过程的废酸系统。目前在化工、冶金过程中，通常会采用硫化法脱除废酸液中的砷，产生硫化砷废渣。这部分硫化砷废渣的处理是环境保护与资源回收利用领域一个需要解决的难题。如果任由其堆积或填埋，废渣中的硫化砷渗入到土壤中会对环境和人类身体健康产生严重威胁。虽然硫化砷含有剧毒，但是在医药、冶金等领域需要用到硫化砷。因此废渣中硫化砷的回收和利用对于保护环境和资源的回收利用具有重要意义。

现有技术中硫化砷废渣的处理方法有：

（1）固化填埋，该方法主要是将硫化砷废渣与固化剂、改性剂、骨料、水等配合，经过混合料搅拌、成型、养护成为强度高、砷浸出率低的固化体，该方法虽然操作过程简单，但是砷资源不能得到有效的利用，造成大量流失浪费，并对环境也造成很大的威胁。

（2）把硫化砷废渣中的硫化砷转化为三氧化二砷，目前转化为三氧化二砷的方法比较多，主要有CN102115166A中公布的方法，通过向硫化砷废渣中加入硫化钠浸出硫化砷，再通过一系列反应得到亚砷酸溶液，然后通过减压蒸馏、冷却结晶、过滤得到亚砷酸滤饼，最后经过干燥、粉碎，得到三氧化二砷。另外还有CN102115163A中公布的方法，将硫化砷与98%以上的硫酸混合反应，反应物经过结晶、过滤得到三氧化二砷滤饼和滤液，所得三氧化二砷滤饼经过干燥得到三氧化二砷产品。除此之外，日本的住友技术通过硫酸铜与硫化砷反应生成溶解度低的三氧化二砷，然后再通过一系列氧化还原反应除去其他杂质，最终得到三氧化二砷结晶。但是该方法操作过程复杂，同时在操作过程中有三氧化二砷溢出，对操作人员产生危害。

（3）金属砷法，该方法主要是将硫化砷转化为金属砷。如CN101386915A中公布的方法，利用砷酸与盐酸和二氯化锡反应，生成金属砷，该方法中的反应虽然简单，但是反应所需二氯化锡价格比较高，而且得到的金属砷的纯度不高。

（4）直接回收硫化砷，如CN101786659A公布的方法，通过加入碱使硫化砷浸出，然后加入硫酸控制溶液pH为1-3.5，再加入硫化钠，使剩余的砷再次以硫化砷的形式二次沉淀浸出。但是由于在硫化砷废渣中同时含有其他重金属离子，该方法在加入硫化钠时，这些金属离子也会以硫化物的形式形成沉淀。因此，该方法得到的硫化砷中含有大量其他金属硫化物。除此之外，以上方法均忽略了一个事实，在工厂特别是以矿石为原料的工厂中得到的硫化砷废渣里除了含有硫单质外，还含有大量其它金属硫化物。硫单质、金属硫化物与硫化砷混合在一起，如果不除去其他杂质，以上所提到的方法在实际应用中必将受到很大影响和限制。

综上，目前硫化砷废渣的处理方法存在回收过程复杂、污染环境、回收物纯度低等问题。这些问题限制了硫化砷废渣中砷资源的回收利用，因此需要对硫化砷废渣的回收处理进行进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收过程简单、成本低、回收率高、安全环保的从硫化砷废渣中回收硫化砷的方法。

本发明的另一目的在于进一步提供一种从硫化砷废渣中回收砷的方法。

本发明的技术方案

一种从硫化砷废渣中回收硫化砷方法，包括以下步骤：

1）将硫化砷废渣在压强15—20Pa，温度为180—190℃条件下蒸馏，除去单质硫和三氧化二砷，得到主要成分为硫化砷的蒸余物；

2）将所述第1）步得到的蒸余物在压强15—150Pa，温度为400—460℃下蒸馏，得到硫化砷的冷凝物；

其中，所述硫化砷废渣的主要成分为硫化砷，优选其质量百分比大于等于75%。

所述硫化砷废渣中还包括单质硫、硫化铅、氟化钙和三氧化二砷等。

硫化砷废渣优选在磨细成粉后再用于进行本发明的回收利用。

对其粒度无特别要求，为取得好的回收效果，其粒度越小越好，但从节省能源的角度，其粒度适中即可。

所述硫化砷废渣优选在将其中的水分烘干之后再进行蒸馏。对烘干温度无特别限定，只需将其中含有的水分去除即可。

此外，硫化砷的质量百分比小于75%的硫化砷废渣也能使用本发明的方法进行回收，但一般的硫化砷废渣中硫化砷的含量均较高，且从经济效益的角度考虑，优选为硫化砷的质量百分比大于等于75%的硫化砷废渣。

所述第1）步的蒸馏时间优选为60—90min。

所述第2）步的蒸馏时间优选为15—45min。