[发明专利]一种硫化砷渣热压烧结固化方法

说明书

本发明提供了一种硫化砷渣热压烧结固化方法，包括以下步骤：首先调节硫化砷渣的pH值为1‑7；对中和反应后的硫化砷渣进行干燥脱水；然后添加硫磺粉，搅拌混合均匀后震动密实压块成型；最后将成型的硫化砷渣块置于热压烧结固化反应装置中进行热压烧结固化以获得硫化砷渣热压烧结块。本发明处理获得的硫化砷渣烧结块，砷的浸出毒性可降低90％以上，固化块抗压强度可达10MPa以上。本发明方法处理工艺简单，成本低，经济效益和环境效益明显。

技术领域

本发明涉及含砷废渣的综合利用和处理领域，尤其涉及一种硫化砷渣热压烧结固化处理方法。

背景技术

我国有色金属行业每年都会产生大量的高浓度含砷废酸及高浓度含砷电解液，对于这些高砷废液目前大多使用硫化氢气体、硫氢化钠、硫化钠等作为硫化剂的硫化沉淀工艺处理，得到大量的硫化砷渣。这些硫化砷渣中砷含量高，在空气中放置时间过长其中的硫化砷会自然氧化成氧化砷，易释放造成二次污染；硫化砷渣含水率高，堆存占地面积大；凝胶颗粒小，色泽鲜艳，并会散发难闻气味，给环境造成极大危害。硫化砷渣若不能妥善的处理和处置，一方面限制着企业酸性废水的硫化处理工艺运行；另一方面，未解毒和固化的硫化砷渣存在极大的安全隐患，非常容易造成二次污染。因此，硫化砷渣的减容和稳定化固化显得尤为重要。

目前，硫化砷渣的处理方法主要包括资源化技术和稳定化/固化技术。资源化技术是采用一定的方法从渣中提炼出砷及砷的化合物，如氧化砷、单质砷、砷酸盐等产品；稳定化/固化技术是使用特定的添加剂对硫化砷渣进行惰化，降低砷的溶解性、迁移性和毒性。

对于硫化砷渣的资源化，有如下方法：

1)马艳荣利用氢氧化钠碱溶硫化砷渣，再与过量硫酸高铁溶液反应得到单质硫及滤液，滤液中通入二氧化硫气体得到亚砷酸溶液，经蒸馏、浓缩、冷却得到亚砷酸沉淀，干燥后获得三氧化二砷产品(一种用硫化砷废渣制备三氧化二砷的方法[Z].CN102115166A)。

2)郭波平等将硫化砷渣先采用高压氧处理，然后经过还原、提取可以得到精制砷白、硫酸铜和铼酸铵(一种硫化砷渣高压氧连续浸出资源化利用工艺[Z].CN106086426A)。

3)杜冬云等将硫化砷渣水浴加热到一定温度后加入碱性物质及双氧水，过滤后得到富砷溶液，然后通过盐酸催化加入氯化亚锡还原制备单质砷(一种从硫化砷渣中回收单质砷的方法[Z].CN103388076A)。

虽然硫化砷渣按照上述专利能够实现资源化，但是资源化的产品目前没有市场，且资源化过程中需要消耗大量药剂、工艺过程复杂、能耗高，硫化砷渣的资源化并不能产生较大的经济价值。因此硫化砷渣的稳定化固化以及安全填埋技术的开发更具环境、经济和社会意义。

硫化砷渣的稳定化/固化技术目前应用也较为广泛。

1)张文辉等通过向硫化砷渣中加入无机絮凝剂，搅拌均匀后再加入固体粉末吸附剂，最后加入石棉绒搅拌，处理后的硫化砷渣可直接进行填埋(一种处理硫化砷渣的方法[Z].CN102151690A)。

2)陈小凤等将硫化砷渣与硫化钠反应，之后加入氧化剂氧化，再加入铁盐或铝盐，最后采用水泥固化，降低了砷浸出毒性，达到了无害化处理的目的(一种硫化砷渣无害化处理的方法[Z].CN105963902A)。

3)孙宝辉等将水泥熟料、矿渣及铜渣按比例混合制备成胶凝材料，再将硫化砷渣与电石渣混合预处理，预处理硫化砷渣与自制胶凝材料按比例配料，再加入氯化钙或氯化钙与氯化钠的混合物作外加剂，最后搅拌、混合、切割、自然养护、整齐养护以达到固化稳定化的目的(一种硫化砷渣稳定化处理方法[Z].CN105499250A)。

4)彭兵等以电解二氧化锰渣为主要原料，以页岩替代黏土作为辅助原料，并添加粉煤灰调整组分，通过配料-预处理-制模-干燥-焙烧-冷却工艺制备锰渣固废烧结砖，实现了“大宗”固废资源化利用(一种锰渣-固废混合烧结制砖的方法[Z].CN101767978A)。