专利名称：治理铜冶炼工业砷污染的方法
技术领域：
本发明涉及湿法冶金与环境保护技术领域，具体地说是治理铜冶炼工业砷污染的方法。
背景技术：
铜冶炼工业砷的污染治理，早已受到人们的重视。铜冶炼过程中产出的冶炼烟尘和硫酸污酸，含有铜、砷、锌、镉、铅、铋等金属，其中砷含量占铜冶炼全流程总砷量的50％以上，随着铜冶炼技术的不断进步，冶炼过程脱杂能力的不断提高，以及铜原料的供应日趋紧张，因而铜冶炼烟尘和硫酸污酸中的砷及其它挥发性金属的含量将呈升高趋势。
现有技术中，铜冶炼烟尘和硫酸污酸的处理是相对独立的。
对铜冶炼烟尘的处理，大多采用湿法冶金技术，其中“硫酸浸出→电积脱铜→浓缩结晶粗硫酸锌→还原沉砷→沉砷液返浸出”工艺，砷回收率可达60％。
对硫酸污酸的处理，“中和—铁盐氧化法”较经济，废水能达标排放，但产出的中和渣由于砷可能复溶，存在二次污染，且堆存需占用大量的土地资源，如果将其中所含重金属的污染一并来考虑，那么对环境的潜在威胁就更大；“硫化法”可以取得显著的环境效益和社会效益，但存在处理成本高及砷滤饼出路问题。
如何经济、有效地治理铜冶炼烟尘和硫酸污酸所含砷的污染，综合回收其中有价金属，目前仍是铜冶炼工业的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种治理铜冶炼工业砷污染的方法，将铜冶炼过程中产出的冶炼烟尘和污酸砷滤饼联合处理，实现铜冶炼烟尘硫酸浸出液和污酸砷滤饼中主要成分铜、砷、锌、镉的分离。
本发明的技术方案为在铜冶炼烟尘硫酸浸出液中，加入污酸砷滤饼作为硫化剂，使铜沉淀，分离得到铜渣和沉铜液；将沉铜液浓缩到砷浓度为60～100g/L，再冷却到常温，经过分离得到七水硫酸锌和结晶母液；往结晶母液中通入二氧化硫气体，从而砷以三氧化二砷形态析出，再经过分离得到三氧化二砷和沉砷后液；沉砷后液返回调浆酸浸工序。整个过程无污染物排放，为清洁生产工艺。
本发明以“铜冶炼高砷烟尘硫酸浸出液分离铜砷锌的方法”发明专利(申请号CN200510048740.3)为技术基础，用现有技术“硫化法”处理硫酸污酸得到的污酸砷滤饼作为硫化剂，使铜冶炼烟尘硫酸浸出液中的铜沉淀，然后分离砷、锌、镉，达到联合治理铜冶炼烟尘和污酸砷滤饼的目的，同时为进一步综合回收有价金属创造有利条件。
本发明的关键在于将铜冶炼烟尘和污酸砷滤饼联合处理，以废治废，经济可行，实现铜冶炼烟尘和污酸砷滤饼的砷污染治理的目的，对铜冶炼工业环保治理与资源综合利用具有重要意义。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
实施例某铜冶炼烟尘主要成分为(％)Cu 4、As 8、Zn 10、Cd 2、Pb 25、Bi 2；污酸砷滤饼主要成分为(％)Cu 1.7、As 26、S 18。
实施过程如下1)硫酸浸出上述铜冶炼烟尘用硫酸溶液浸出，液固比为4∶1，控制温度50～80℃，终酸5g/L，浸出时间2h，过滤得到浸出渣和浸出液。
2)硫化沉铜浸出液搅拌状态下加入上述污酸砷滤饼，控制温度50～80℃，进行沉铜反应，反应到终点时停加污酸砷滤饼，过滤得到铜渣和沉铜液。反应终点的判断方法取少量反应溶液过滤，滤液无蓝色即为终点。
3)浓缩结晶硫酸锌沉铜液浓缩到砷浓度为60～100g/L，冷却至常温，过滤得到七水硫酸锌(含硫酸镉)和结晶母液。
4)还原沉砷结晶母液常温、搅拌状态下通入二氧化硫气体，进行还原沉砷反应，反应到终点时停止通二氧化硫气体，过滤得到三氧化二砷和沉砷后液，沉砷后液返回调浆酸浸工序。还原反应终点的判断方法取少量反应溶液过滤，滤液分析砷的浓度，砷浓度为20g/L即为终点。
上述铜冶炼烟尘中金属回收率为砷＞60％、铜＞70％、锌＞80％、镉＞80％，铅、铋及其余的砷、铜、锌、镉留在浸出渣中；上述污酸砷滤饼中金属回收率为砷＞95％、铜＞99％，硫回收率＞99％。
权利要求
1.一种治理铜冶炼工业砷污染的方法，其特征在于在铜冶炼烟尘硫酸浸出液中，加入污酸砷滤饼作为硫化剂，使铜沉淀，分离得到铜渣和沉铜液；将沉铜液浓缩到砷浓度为60～100g/L，再冷却到常温，经过分离得到七水硫酸锌和结晶母液；往结晶母液中通入二氧化硫气体，从而砷以三氧化二砷形态析出，再经过分离得到三氧化二砷和沉砷后液；沉砷后液返回烟尘浸出。
全文摘要
本发明是一种治理铜冶炼工业砷污染的方法。其特征在于在铜冶炼烟尘硫酸浸出液中，加入污酸砷滤饼作为硫化剂，使铜沉淀，分离得到铜渣和沉铜液；将沉铜液浓缩到砷浓度为60～100g/L，再冷却到常温，经过分离得到七水硫酸锌和结晶母液；往结晶母液中通入二氧化硫气体，从而砷以三氧化二砷形态析出，再经过分离得到三氧化二砷和沉砷后液；沉砷后液返回烟尘浸出。本发明实现了铜冶炼烟尘硫酸浸出液和污酸砷滤饼中主要成分铜、砷、锌、镉的分离，达到经济、有效地治理砷污染的目的，同时为进一步综合回收有价金属创造有利条件。
文档编号C22B3/04GK101037725SQ20071006565
公开日2007年9月19日 申请日期2007年2月6日 优先权日2007年2月6日
发明者朱永文 申请人:朱永文