[发明专利]一种硫化砷渣的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种硫化砷渣的回收利用方法，包括：(1)在常温常压下，将硫化砷渣配水浆化，加入硫酸和氯酸钠，进行氧化浸出，对浸出后的混合料浆进行压滤，得到高价富砷溶液、浸出渣；(2)将高价富砷溶液加入反应器中，然后通入二氧化硫进行还原反应，还原后冷却结晶，过滤洗涤后得到三氧化二砷粗产品；(3)将三氧化二砷粗产品粉碎后加入在酯化反应器中，加入醇类或者醇类‑水混合溶液，在沸腾状态下发生酯化反应生成液相产物，反应过程中生成的副产物通过蒸发进入气相；(4)液相产物加入吸附剂或者精馏除杂，得到精制后的烷氧基砷；(5)将精制后的烷氧基砷与水发生水解反应，生成三氧化二砷晶体及醇，经过洗涤干燥处理后，得到高纯度的三氧化二砷产品。

技术领域

本发明属于资源废物再利用技术领域，涉及一种硫化砷渣的回收利用方法。

背景技术

三氧化二砷是制备高纯砷的重要原料，而高纯砷是新能源、微电子、光电子产业不可缺少的重要基础材料。三氧化二砷也是冶炼砷合金、制造半导体等的重要原料。三氧化二砷还作为玻璃工业中的澄清剂和脱色剂，以增强玻璃制品的透光性；皮革工业中用以制亚砷酸钠作为皮革保藏剂；农业上用作防治病虫害的杀虫剂、消毒剂等。因此，制备高纯度的三氧化二砷显得尤为重要。

有色金属冶炼矿石主要为硫化矿，在火法冶炼过程中会产生大量含有二氧化硫的烟气，冶炼烟气主要用于制备硫酸；同时，烟气中还夹带着烟尘，为保证硫酸的品质，必须将烟尘等杂质从烟气中去除。通常采用干法和湿法相结合的方式对烟气进行处理，湿式收尘使烟尘和水充分接触，烟气中的含砷粉尘、三氧化硫和氟、氯等杂质进入水中，产生大量的酸性重金属废水(污酸废水)。其中，污酸废水为强酸性，硫酸浓度在4％～11％之间，其中，铜、镍、铅冶炼产生的污酸废水中，污染物以砷浓度最高、危害最大，同时还含有铅、镉、锌、铜等重金属离子，必须对污酸废水进行处理。目前，污酸废水主要采用硫化法处理，硫化处理过程中会产生大量的硫化砷渣，砷含量高达20％～50％，同时还含有铜、汞等等重金属离子，属于剧毒的危险固废，若不经处理而直接堆放，会对周围的生态环境存在严重的危害风险。因此，将硫化砷渣通过资源化利用转变成高纯度的三氧化二砷，不仅可以消除环境风险，也是砷资源化利用具有潜力的途径。

目前，利用硫化砷渣制备三氧化二砷的方法主要有以下两种：(I)氧化还原焙烧等火法处理，使其中的砷以三氧化二砷的形式回收，具有技术成熟，流程短等优点，但存在环境污染严重、投资成本高等缺点，现已基本被淘汰(CN 201611246172.2)；(II)湿法处理，现有技术中湿法处理主要包括硫酸铜置换法(CN201811055026.0)、氧气/双氧水加压浸出法(CN201510526952.1)、碱浸出法(CN201710500670.3)和硫酸高铁法(CN201910712441.7)等，然而这些方法仍存在诸多不足，如硫酸铜置换法的铜粉消耗量大，铜回收难度大，成本高的问题。

基于此，有必要提出一种硫化砷渣的回收利用方法，以解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硫化砷渣的回收利用方法，该方法具有操作简单、投资成本低、无二次污染的特点，可以将废弃的硫化砷渣制备得到高纯度的三氧化二砷产品。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种硫化砷渣的回收利用方法，包括以下步骤：

(1)在常温常压下，将硫化砷渣配水浆化，加入硫酸和氯酸钠，进行氧化浸出，对浸出后的混合料浆进行压滤，得到高价富砷溶液、浸出渣；

(2)将步骤(1)所得高价富砷溶液加入反应器中，然后通入二氧化硫进行还原反应，还原后冷却结晶，过滤洗涤后得到三氧化二砷粗产品；

(3)将步骤(2)所得三氧化二砷粗产品粉碎后加入在酯化反应器中，加入醇类或者醇类-水混合溶液，在沸腾状态下发生酯化反应生成液相产物，即烷氧基砷，反应过程中生成的副产物通过蒸发进入气相，气相产物另行回收；