[发明专利]一种铜冶炼废水脱砷及重金属回收方法

说明书

本发明公开了一种铜冶炼废水脱砷及重金属回收方法，属于环保工程领域，解决了现有方法存在的有价金属未回收、产生大量含砷危废渣的问题。本发明包括以下步骤：含砷废水中加入硫化钠，得到脱砷渣与初脱砷液；向初脱砷液中加入过量硫化钠，得到雌黄和深度脱砷液；脱砷渣投入氢氧化钠溶液中浸出，得到含砷溶液I和金属渣；含砷溶液I用硫酸调节pH，得到雌黄和含砷溶液II；深度脱砷液和含砷溶液II混合，加入氢氧化亚铁和氧化钙进行中和，鼓入氧气，得到废水和中和渣；金属渣用盐酸浸出，得到浸出液和浸出渣；浸出液用氢氧化钠溶液进行中和得到氯氧铋；滤液继续加氢氧化钠得到氢氧化铜。本发明将废水中的砷及有价金属进行高效回收利用。

技术领域

本发明属于环保工程领域，具体涉及一种铜冶炼废水脱砷及重金属回收方法。

背景技术

铜冶炼污酸过程中含有大量的砷及铜、铋等重金属，这些重金属及砷随着工艺的进行，大量的进入废水和中和渣中，处理不当会对土壤和水资源造成严重的污染，影响人们身心健康与社会稳定。近年来针对含砷废水中砷的处理进行了大量的研究，形成的主要处理工艺有：膜处理法、吸附法、离子交换法、生物法、絮凝沉淀法、化学沉淀法，其中，膜处理法、吸附法、离子交换法处理能力有限且投资大，处理成本高，在工业上应用较少；絮凝沉淀法和化学沉淀法是工业应用较为成熟的工艺，是铜冶炼废水处理的主要工艺，这两种方法是将含砷废水先经过石灰中和后，其中大部分砷及重金属离子进入石膏渣中，石膏渣中砷含量达2%左右，形成大量的危废堆存，占用土地，对环境造成二次污染，且其中还有大量的有价金属，如Cu、Bi也一同进入石膏渣，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜冶炼废水脱砷及重金属回收方法，以解决现有方法存在的有价金属未回收，以及产生大量含砷危废渣的问题。

本发明的技术方案是：一种铜冶炼废水脱砷及重金属回收方法，其特征在于包括以下步骤：

A、向含砷废水中加入浓度为50-100g/L的硫化钠溶液，硫化钠加入量为理论量的1.2-1.5倍，将溶液中的重金属及砷进行初沉淀，得到脱砷渣与初脱砷液；

B、向步骤A得到的初脱砷液中加入过量浓度为50-100g/L的硫化钠，硫化钠加入量为理论量的2-4倍，得到雌黄（主要成分As₂S₃）和深度脱砷液；

C、将步骤A得到的脱砷渣投入氢氧化钠溶液中浸出，反应温度为80-90℃，得到含砷溶液I和金属渣；

D、将步骤C得到的含砷溶液I用硫酸调节pH值至1.5-2，得到雌黄和含砷溶液II；

E、将步骤B得到的深度脱砷液和步骤D得到的含砷溶液II混合，然后向混合液中加入氢氧化亚铁和氧化钙进行中和至中性，同时鼓入氧气进行氧化处理，得到废水和中和渣，废水达标排放，中合渣返回铜熔炼系统参与造渣；

F、将步骤C得到的金属渣用盐酸浸出，反应温度为80-90℃，得到浸出液和浸出渣，浸出渣返回铜熔炼系统；

G、将步骤F得到的浸出液用氢氧化钠溶液进行中和，调节pH至2-3并稳定，出现白色沉淀再反应30-40分钟后过滤，得到氯氧铋；对滤液继续加氢氧化钠溶液调整pH值至5-7，得到蓝色沉淀再反应40-50分钟后过滤，得到氢氧化铜。

作为本发明的进一步改进，在步骤A中，反应时间为0.5-2小时。

作为本发明的进一步改进，在步骤B中，反应时间为1-2小时。

作为本发明的进一步改进，在步骤C中，氢氧化钠溶液的浓度为50-100g/L，氢氧化钠溶液体积与脱砷渣质量之比为3-5ml:1g，浸出时间为1-2小时。