一种稀酸铜砷分离的方法与流程

1.本发明属于冶炼工艺技术领域，具体地说涉及一种稀酸铜砷分离的方法。


背景技术：

2.有色金属是国民经济重要的基础原材料，其中铜、铅、锌三种金属的生产皆以硫化矿为主要原料，通常都会建设与冶炼生产能力相匹配的烟气制酸装置。冶炼过程中产生的烟气，在送入制酸工序前，先在净化工序洗涤除杂。为避免洗涤水中杂质浓度过高，净化工序需要排放出一部分的废酸，即为稀酸。以硫铁矿为原料的制酸工厂同样会产生大量的稀酸，每生产一吨硫酸会产生约50kg稀酸。由于烟气中含有大量的细颗粒烟尘，砷、汞、铅、锌、镉等金属污染物，以及so2和so3等，在洗涤过程中这些物质进入稀酸，导致稀酸的成分非常复杂，不能直接利用，既浪费了硫酸资源，又危害环境，因此必须无害化处理。
3.目前，国内处理稀酸废液的方法主要有石灰中和法，中和-铁盐共沉淀法和硫化法。石灰中和法是直接向稀酸废液中加入石灰，中和-铁盐化法是在调节稀酸废液ph的基础上加入铁盐，硫化法是直接向稀酸废液中加入硫化剂如硫化钠、硫化氢等。上述三种方法均可以达到较好的除砷除重金属效果。但在净化过程中，稀酸废液中的有价金属一起沉于废渣中，废渣量大，有价金属品位低，导致难以回收，造成资源的浪费。
4.硫化沉淀法因操作简单、生产成本低在生产上得到广泛应用，但铜砷难以实现分离回收。目前，稀酸中铜砷分离主要采用以下几种方法：(1)采用硫化砷或硫化砷渣置换稀酸中的铜，此法应用最广泛，但存在一个明显的问题，稀酸中的铜和砷的浓度必须严格控制，因硫化砷或硫化砷渣与稀酸中的铜发生置换反应，铜以硫化铜形式沉淀，砷以亚砷酸的形式存在于稀酸中，亚砷酸在稀酸的溶解度较小，一般小于20g/l，当稀酸铜砷浓度过高时，生产的亚砷酸过饱和，以固体三氧化二砷形式析出，与硫化铜混合，造成硫化铜含砷较高，不利于后续硫化铜的处理。(2)稀酸直接硫化产生硫化铜砷渣，硫化铜砷渣加入碱液，硫化砷溶于碱性溶液中，硫化铜留在渣中。但此法产生的高砷碱性废水比稀酸更难处理，高砷碱性废水必须加酸中和，在硫化除砷，操作繁琐，废水量大，成本较高。(3)采用缓释硫化稀酸，硫化铜先沉淀，硫化砷后沉淀；此法虽然较好，但缓释硫化剂制备成本高，硫化控制条件苛刻，且存在铜砷分离效率低、产生大量的h2s气体等问题。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述问题而提供了一种稀酸铜砷分离的方法。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种稀酸铜砷分离的方法，包括以下工艺步骤：
7.(1)沉铜：稀酸加入反应釜中，按照稀酸中铜量加入沉铜剂，沉铜剂的加入量为：c2o
42-/cu
2+
摩尔比(1～1.5):1，常温下搅拌0.5～2.0h，压滤，草酸铜渣按照固液比1:(1～3)进行水洗，水洗后液返回除铜稀酸处理，草酸铜渣返铜冶炼或用于制备高纯氧化铜产品，除铜稀酸进入下一步流程；
8.(2)硫化：除铜稀酸按照s
2-/as
3+
摩尔比(1.5～2.0):1通入硫化氢气体，得到硫化
砷渣和除砷稀酸，硫化砷渣返火法砷回收系统；
9.(3)稀酸浓缩：除砷稀酸先经过氟氯吹脱，然后稀酸浓缩，得到50％稀酸；
10.优选的，所述沉铜剂为草酸、草酸钠、草酸钾等其中一种或任意两种或三种组合；
11.优选的，除铜后的除铜稀酸液含铜≤10mg/l，草酸铜渣含铜≥40％，含砷≤0.10％。
12.本发明主要发生的化学反应如下：
13.h2c2o4+cuso4＝cuc2o4↓
+h2so414.3h2s+2haso2＝as2s3↓
+4h2o。
15.本发明的有益效果是：本发明采用草酸沉铜，铜以草酸铜形式沉淀，砷留在稀酸中，避免了硫化砷渣置换受稀酸砷铜浓度的影响，且草酸来源广泛，成本低；铜砷分离好，铜回收率高。
附图说明
16.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.实施例1：
20.稀酸(as：12.5g/l，fe：0.68g/l，cu：8.21g/l，pb：0.12g/l，zn：0.78g/l，酸度(硫酸)：0.59％)加入反应釜中，按照c2o
42+
/cu
2+
摩尔比1:1加入草酸，常温下搅拌0.5h，压滤，草酸铜渣按照固液比1:1进行水洗，水洗后液返回除铜稀酸处理，草酸铜渣返铜冶炼或用于制备高纯氧化铜产品，除铜稀酸进入下一步流程。除铜后液含铜5.28mg/l，砷12.5g/l，铁0.67g/l，铅0.11g/l，锌0.77g/l；草酸铜渣(干基)含铜40.21％，砷0.08％，铁0.01％，铅0.01％，锌0.01％。
21.除铜稀酸按照s
2-/as
3+
摩尔比1.6:1通入硫化氢气体，得到硫化砷渣和除砷稀酸，硫化砷渣返火法砷回收系统，除砷稀酸先经过氟氯吹脱，然后稀酸浓缩，得到52.3％稀酸。
22.实施例2：
23.稀酸(as：39.2g/l，fe：4.87g/l，cu：24.6g/l，pb：0.22g/l，zn：4.87g/l，酸度(硫酸)：4.84％)加入反应釜中，按照c2o
42+
/cu
2+
摩尔比1.5:1加入草酸，常温下搅拌2.0h，压滤，草酸铜渣按照固液比1:3进行水洗，水洗后液返回除铜稀酸处理，草酸铜渣返铜冶炼或用于制备高纯氧化铜产品，除铜稀酸进入下一步流程。除铜后液含铜7.21mg/l，砷39.1g/l，铁4.85g/l，铅0.21g/l，锌4.84g/l；草酸铜渣(干基)含铜40.15％，砷0.07％，铁0.01％，铅0.01％，锌0.01％。
24.除铜稀酸按照s
2-/as
3+
摩尔比2.0:1通入硫化氢气体，得到硫化砷渣和除砷稀酸，
硫化砷渣返火法砷回收系统，除砷稀酸先经过氟氯吹脱，然后稀酸浓缩，得到51.8％稀酸。
25.实施例3：
26.稀酸(as：20.3g/l，fe：2.01g/l，cu：13.5g/l，pb：0.17g/l，zn：2.64g/l，酸度(硫酸)：2.05％)加入反应釜中，按照c2o
42+
/cu
2+
摩尔比1.2:1加入草酸钠，常温下搅拌1.0h，压滤，草酸铜渣按照固液比1:2进行水洗，水洗后液返回除铜稀酸处理，草酸铜渣返铜冶炼或用于制备高纯氧化铜产品，除铜稀酸进入下一步流程。除铜后液含铜9.24mg/l，砷20.2g/l，铁2.01g/l，铅0.17g/l，锌2.61g/l；草酸铜渣(干基)含铜40.05％，砷0.07％，铁0.01％，铅0.01％，锌0.01％。
27.除铜稀酸按照s
2-/as
3+
摩尔比1.5:1通入硫化氢气体，得到硫化砷渣和除砷稀酸，硫化砷渣返火法砷回收系统，除砷稀酸先经过氟氯吹脱，然后稀酸浓缩，得到50.7％稀酸。
28.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种稀酸铜砷分离的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)沉铜：稀酸加入反应釜中，按照稀酸中铜量加入沉铜剂，沉铜剂的加入量为：c2o
42-/cu
2+
摩尔比(1～1.5):1，常温下搅拌0.5～2.0h，压滤，草酸铜渣按照固液比1:(1～3)进行水洗，水洗后液返回除铜稀酸处理，草酸铜渣返铜冶炼或用于制备高纯氧化铜产品，除铜稀酸进入下一步流程；(2)硫化：除铜稀酸按照s
2-/as
3+
摩尔比(1.5～2.0):1通入硫化氢气体，得到硫化砷渣和除砷稀酸，硫化砷渣返火法砷回收系统；(3)稀酸浓缩：除砷稀酸先经过氟氯吹脱，然后稀酸浓缩，得到50％稀酸。2.如权利要求1所述的一种稀酸铜砷分离的方法，其特征在于所述沉铜剂为草酸、草酸钠、草酸钾等其中一种或任意两种或三种组合。3.如权利要求1或2所述的一种稀酸铜砷分离的方法，其特征在于除铜后的除铜稀酸液含铜≤10mg/l，草酸铜渣含铜≥40％，含砷≤0.10％。4.如权利要求1或2或3所述的一种稀酸铜砷分离的方法，其特征在于本发明主要发生的化学反应如下：h2c2o4+cuso4＝cuc2o4↓
+h2so43h2s+2haso2＝as2s3↓
+4h2o。

技术总结
本发明提供了一种稀酸铜砷分离的方法，包括以下工艺步骤：沉铜：稀酸加入反应釜中，按照稀酸中铜量加入沉铜剂，沉铜剂的加入量为：C2O


技术研发人员：张俊峰 王雷 解维平 初长青 王宏磊 郑子寒 李成林 单铭磊 赵俊清 张言东
受保护的技术使用者：山东恒邦冶炼股份有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/12