[发明专利]一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺

说明书

本发明公开了一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺，该工艺是将硫化砷废渣通过氧压浸出，固液分离，得到硫渣和含五价砷和H₂SO₄的氧压浸出液；将硫化砷废渣作为还原剂还原五价砷，固液分离，得到含三价砷的溶液和渣相；含三价砷的溶液经过冷却结晶，干燥，得到砷白产品，渣相则返回氧压浸出。该工艺具有流程短、经济实用、操作环境好、溶液封闭循环等优点，且能使砷和硫分别以三氧化二砷产品和硫磺回收，解决了传统SO₂还原造成酸膨胀的问题，有利于工业上推广应用。

技术领域

本发明涉及一种硫化砷废渣的处理方法，特别涉及一种通过全湿法从硫化砷废渣中提取分离砷元素的清洁处置工艺，属于有色金属提取技术和环保治理领域。

背景技术

在铜及黄金等冶炼过程中，矿石氧化脱硫制酸过程中烟气净化洗涤时产生的砷滤饼主要是硫化砷(As₂S₃)为主的渣，由于该渣含砷硫较高，处理难度大，许多冶炼厂都堆放。

针对砷滤饼等含砷硫渣，现有的处理工艺主要有火法氧化焙烧，产生二氧化硫和三氧化二砷，该方法产生的二氧化硫烟气含砷高难以处理，操作环境差，收尘得到的三氧化二砷纯度不高，达不到产品级。针对火法氧化焙烧工艺存在的问题，湿法工艺可以很好地解决，一般的湿法处理工艺是采用硫酸铜置换，产出三氧化二砷，但是该工艺铜消耗量过大，资源浪费严重。另一种湿法处理工艺是氧压浸出，产出五价砷溶液，采用二氧化硫还原，得到产品级的三氧化二砷，理论上还原一吨砷产生1.31t硫酸，实际生产比这个还要高，造成系统酸膨胀，导致高砷高酸溶液需处置会产生一系列的环保和成本问题。获取一种好的工艺，既可以得到产品砷又解决酸膨胀，实现密闭循环工艺处置砷滤饼是一个很有研究价值的事情。

发明内容

为了克服现有的处理砷硫废渣的工艺存在的技术缺陷，本发明的目的是在于提供一种工艺流程短、经济实用、操作环境好、溶液封闭循环，清洁处置硫化砷废渣的工艺，该工艺不但能使砷以三氧化二砷产品回收，且解决了酸膨胀的问题，有利于工业上推广应用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺，该工艺是将硫化砷废渣通过氧压浸出，固液分离，得到硫渣和含五价砷和H₂SO₄的氧压浸出液；将硫化砷废渣作为还原剂还原氧压浸出液中的五价砷，固液分离，得到含三价砷的溶液和渣相；所述含三价砷的溶液经过冷却结晶，干燥后得到砷白产品；所述渣相返回氧压浸出。

优选的方案，所述氧压浸出液中砷含量为20～50g/L，H₂SO₄浓度为60～200g/L。

较优选的方案，所述氧压浸出液还原过程的条件为：液固比为5～10:1L/kg，温度为80～100℃，在搅拌条件下，反应0.5～2小时。

较优选的方案，所述含三价砷的溶液中砷含量为40～60g/L。

进一步优选的方案，所述含三价砷的溶液冷却到0～30℃，析出三氧化二砷晶体，得到砷含量为15～25g/L的结晶母液，结晶母液返回氧压浸出。

优选的方案，所述硫渣中含砷量小于1wt％，硫含量大于60wt％。

本发明的硫化砷废渣原料主要是冶金工艺中副产的砷硫含量较高的废渣，如铜及黄金等冶炼过程中，矿石氧化脱硫制酸过程中烟气净化洗涤时产生的砷滤饼，原料中砷的含量为15～35wt％，硫的含量为20～40wt％。

本发明的硫渣含硫率高，可以用于作为单质硫回收的硫源。