一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统的制作方法

本技术涉及金属资源综合回收利用领域，具体涉及一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统。

背景技术：

1、在铜电解精炼工业生产中，废电解液在铜电解精炼单元经过二段电积脱铜，铜电解精炼单元会产出砷铜渣和黑酸。此外，铜铅锌等的火法冶炼中会产生相当数量的高砷烟灰。以上两种铜砷废弃物中的铜和砷含量较高，作为资源进行回收利用的价值较大，而且不宜返回原来的冶炼工艺，否则会造成杂质在系统内不断累积，最终影响工艺顺行和产品质量。

2、目前有许多研究报道了以黑铜渣和高砷冶炼烟灰为原料制备砷酸铜的技术，在进行富砷酸铜浸出时，需要进行加热，增加可溶物的溶解度和浸出反应速度，富砷酸铜浸出后需要进压滤，压滤产生的滤液温度会比较高，需要先进行降温后进行后续处理，这样不仅会让滤液中大量的热能直接散失掉，可能还需要额外的能量将滤液的热量散失掉。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，以解决富砷酸铜浸出后产生的滤液中热能浪费和造成额外能量消耗降温的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，包括包括浸出单元、第一过滤单元、换热单元、萃取除铁单元、萃取除铜单元和还原沉砷单元，所述浸出单元的出料口与第一过滤单元的入口相连通，所述第一过滤单元的滤液出口与换热单元的冷液进口连通，所述换热单元的热液进口用于添加浸出剂，所述换热单元的热液出口与浸出单元的入口连通；所述换热单元的冷液出口与萃取除铁单元入料口连通，所述萃取除铁单元出料口和萃取除铜单元的入料口连通，所述萃取除铜单元的出料口与还原沉砷单元的入料口连通。

3、本方案的原理：将富铜砷的固体废弃物加入浸出单元，在浸出单元中进行浸出反应，然后浸出结束后通过第一过滤单元进行过滤，产生的滤液进入到换热单元中，滤液在换热单元中对浸出剂进行预热，预热后的浸出剂被添加到浸出单元中，降温后的滤液依次进入到取单元和还原沉砷单元，进行铜砷的回收利用。

4、本方案通过换热单元将滤液的热量传递给浸没剂，对浸没剂进行加热，同时也对滤液进行降温，避免了滤液中热能浪费和造成额外能量消耗降温的问题；对反应原料进行提前预热，加快反应的速度，同时减少反应所需的加热资源消耗，节约能源。

5、优选的，作为一种改进，还包括反萃铁单元，所述反萃铁单元用于反萃萃取除铁单元中负载铁的有机相。

6、优选的，作为一种改进，还包括含铁反萃液储罐，所述含铁反萃液储罐用于存储含铁的反萃液。

7、优选的，作为一种改进，所述反萃铁单元通过硫酸溶液反萃萃取除铁单元中负载铁的有机相。

8、优选的，作为一种改进，还包括反萃铜单元，所述反萃铜单元用于反萃萃取除铜单元中负载铜的有机相。

9、优选的，作为一种改进，所述反萃铜单元通过硫酸溶液反萃萃取除铜单元中负载铜的有机相。

10、优选的，作为一种改进，还包括硫酸铜溶液储罐，所述硫酸铜溶液储罐用于存储含铜的反萃液。

11、优选的，作为一种改进，还包括第二过滤单元，所述还原沉砷单元的出料口和第二过滤单元的入料口连通。

12、优选的，作为一种改进，所述第一过滤单元和第二过滤单元均为压滤机。

13、优选的，作为一种改进，所述第二过滤单元的出料口与铜电解精炼单元的入料口连通。混合物经过第二压滤单元分离后，滤液杂质含量低，硫酸浓度较高，可以返回铜电解精炼单元。

技术特征：

1.一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，包括浸出单元和第一过滤单元，其特征在于，还包括：换热单元、萃取除铁单元、萃取除铜单元和还原沉砷单元，所述浸出单元的出料口与第一过滤单元的入口相连通，所述第一过滤单元的滤液出口与换热单元的冷液进口连通，所述换热单元的热液进口用于添加浸出剂，所述换热单元的热液出口与浸出单元的入口连通；所述换热单元的冷液出口与萃取除铁单元入料口连通，所述萃取除铁单元出料口和萃取除铜单元的入料口连通，所述萃取除铜单元的出料口与还原沉砷单元的入料口连通。

2.根据权利要求1所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：还包括反萃铁单元，所述反萃铁单元用于反萃萃取除铁单元中负载铁的有机相。

3.根据权利要求2所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：还包括含铁反萃液储罐，所述含铁反萃液储罐用于存储含铁的反萃液。

4.根据权利要求1所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：还包括反萃铜单元，所述反萃铜单元用于反萃萃取除铜单元中负载铜的有机相。

5.根据权利要求4所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：还包括硫酸铜溶液储罐，所述硫酸铜溶液储罐用于存储含铜的反萃液。

6.根据权利要求1所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：还包括第二过滤单元，所述还原沉砷单元的出料口和第二过滤单元的入料口连通。

7.根据权利要求6所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：所述第一过滤单元和第二过滤单元均为压滤机。

8.根据权利要求6所述的一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，其特征在于：所述第二过滤单元的出料口与铜电解精炼单元的入料口连通。

技术总结
本技术涉及金属资源综合回收利用领域，公开了一种富铜砷固体废弃物的综合处理系统，包括依次连接的浸出单元、第一过滤单元、换热单元、萃取除铁单元、萃取除铜单元和还原沉砷单元。本方案通过换热单元将滤液的热量传递给浸没剂，避免了滤液中热能浪费和造成额外能量消耗降温的问题；对反应原料进行提前预热，加快反应的速度，同时减少反应所需的加热资源消耗，节约能源。

技术研发人员：韩志彪,陈士朝,丁银贵,管子豪,游韶伟,刘梦瑶
受保护的技术使用者：中节能工程技术研究院有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/12