[发明专利]一种含砷废渣资源化利用的处理方法

说明书

本发明公开一种含砷废渣资源化利用的处理方法，属于含砷矿渣回收利用技术领域。本发明的具体方法是，将含砷废渣在真空条件下干燥后继续真空脱硫，再进行真空脱砷，得到氧化砷和单质硫；然后经过氧压浸出反应，回收利用有价金属。本发明避免硫与空气中的氧气反应生成大量的SO₂气体，同时有利于将真空中升华的硫冷凝收集后得到纯度较高的单质硫产品；在进行氧压浸出反应前实现脱硫脱砷，避免后续反应过程中产生有害气体；将砷与有价金属的回收利用分开来，减少砷对金属回收的影响和污染。

技术领域

本发明属于含砷矿渣回收利用技术领域，具体是一种含砷废渣资源化利用的处理方法。

背景技术

我国具有丰富多样的矿产资源，有色金属矿冶炼企业应运而生。在铅、锌、铜等有色金属矿产资源开发中常伴生砷资源,冶炼过程中，砷以氧化物、硫化物等形式进入烟气、废水、废渣中，仅约10％被回收利用，其余成为了成分复杂难以处理的工业废物。其中，富集进入各类冶炼渣的砷，由于冶炼渣数量巨大，且具有有害性，不仅对地方生态环境造成了严重的威胁，还不利于冶炼渣中有价金属的回收利用。据有色金属工业协会预计，2020年我国铜、铅、锌、铝四类金属表观消费量将达到6530万吨，因其采选冶炼活动暴露的砷预计达25.1万吨。目前，我国现有的有色金属企业规模普遍较小，部分企业仍采用能耗高、资源回收率低、环境污染严重的落后工艺设备，清洁生产水平低下，难以完全消纳和处理如此大量的砷渣。全国砷渣综合利用能力弱，固废处置企业还没有形成对砷渣的高效低成本的处置能力。

目前含砷废渣的处理工艺主要有固化填埋、火法焙烧、湿法浸出等工艺。固化填埋工艺是利用水泥、化学药剂、高炉矿渣、可塑性材料等固化含砷废渣，保证废渣砷浸出毒性低于危险浸出毒性浓度；火法焙烧工艺是在600-800℃的高温条件下，加入氧化剂通过焙烧将含砷废渣中的砷氧化形成三氧化二砷，再将三氧化二砷制成产品，从而达到综合利用的目的；湿法浸出工艺是利用化学试剂，于常压或高压条件下将砷等可溶元素从废渣中浸出进入溶液，不溶物进入渣中，实现可溶物与不溶物初步分离，进入溶液中的砷等可溶元素再进一步分离，砷制成产品三氧化二砷，其他元素制成相应的产品，达到综合利用的目的。其中水泥固化填埋由于成本低、操作简便等优点而被广泛应用，但仍存在无法回收利用、资源浪费等问题。

由于含砷矿渣中的砷和有价金属多以硫化物的形式存在，废砷渣回收时，通常会产生二氧化硫等有害气体，对环境造成危害。公布号CN101954370A的中国发明专利公开了一种含砷废渣资源化的方法，通过碱浸酸洗的方法处理回收砷废渣，最终得到三氧化二砷粉末。虽然能得到纯度较好的氧化砷粉末，但没有兼顾到其他元素的回收。

综上所述，为了有效的处理含砷废渣，将废渣无害化处理的同时，有效的回收利用其中的砷和有价金属，急需一个有效处理含砷废渣的方法，实现含砷废渣中砷和有价金属的回收利用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种含砷废渣资源化利用的处理方法，采用的真空脱硫可以避免硫与空气中的氧气反应生成大量的SO₂气体，同时有利于将真空中升华的硫冷凝收集后得到纯度较高的单质硫产品；在进行氧压浸出反应前实现脱硫脱砷，避免后续反应过程中产生有害气体；将砷与有价金属的回收利用分开来，减少砷对金属回收的影响和污染。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含砷废渣资源化利用的处理方法，包括如下步骤：

(1)将含砷废渣在85-100℃下低温干燥3-4h；

(2)将步骤(1)中干燥后的含砷废渣在110-120℃下真空干燥2-4h；

(3)将步骤(2)中真空干燥后的含砷废渣在280-300℃的真空条件下进行真空脱硫2-4h，同时将脱硫过程中产生的硫蒸汽进行冷凝沉降，制备硫单质；