高砷冶金废料的回收与综合利用

高砷冶金废料的回收与综合利用

目前,市场上有大量高砷冶金废料,冶炼烟灰所占比例较大,铅铜冶炼每年产生的高砷烟灰就大于150万吨,除了砷含量较高,Cu、Zn等有色金属及Ag等贵重金属也有相当比例的含量。由于现有技术在适应性、安全性、环保方面存在局限,开发一种高效、环保、适应性强的工艺流程,将产生巨大的经济效益和社会效益。

中南大学组织相关领域的课题组,围绕“无污染、资源化、洁净化、短流程”等主题展开了系统的试验研究。以高砷烟灰为原料,开发出了近沸点热压水浸-梯度氧化酸浸结合的除砷技术。

结合分段萃取分离铜锌-含砷废水处理及含砷废渣稳定化的联合技术,可以得到高纯As2O3、铅精矿产品、As含量达标废水、及安全的含砷废渣。采用近沸点热压水浸,将游离态氧化砷浸出,减小后续酸浸负担,考察反应时间、温度和液固比对As浸出率的影响。

通过浓缩结晶制备出高纯度的As2O3,杂质元素含量不足1%。采用梯度氧化酸浸工艺对水浸渣脱砷,考察H2SO4浓度,H202加入量,反应温度及反应时间对As 浸出率的影响,分别确定了低酸度和高酸度脱砷流程的工艺参数。

酸浸过后,所得铅精矿中As含量降至1.0%,Pb含量提高至68.2%。对一段酸浸浸出液,用N902萃取Cu,使Cu、Zn分离,再用P204萃取Zn, Cu、Zn从浸出液中分离。

通过单因素实验,确定了最佳的萃取与反萃工艺。Cu、Zn的萃取率分别达到了96.35%和96.38%,反萃率为94.9%和99%。

对含砷废水采用FS和PFS联用的除砷工艺,通过单因素实验确定不同阶段的最佳工艺参数,使得FS初步除砷后,As含量从6.4g/L降至0.5mg/L以下,满足废

水排放要求；PFS深度除砷后,As含量降至0.01mg/L以内,满足饮用水中As含量要求。整个工艺流程不但确保了物料脱砷的彻底性,同时还实现了As的资源化回收。

结合废水及废渣的处理,可实现高砷冶金废料的无害化、资源化洁净生产,为工业化生产提供了新的技术方案。