本发明涉及一种高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用及其应用方法，属于冶金和化工环保技术领域。
背景技术：
目前，我国粗铜产量每年为52万吨左右，产出炉渣约150万吨，再加上其它副产废铜渣等，数量相当巨大。这些铜渣的温度高达1200℃-1350℃，含有大量余热，因此利用铜渣余热潜力很大。而对这些部分巨大的能量，现在没有很好的利用，大都采用冲水冷却的方法处理，既浪费了巨大的能量，又耗费水资源，且针对铜渣中3%-5%的铜没有行之有效的回收手段。而污酸浓缩领域，一直苦于没有廉价的热值供应而停滞不前。
针对污酸的处理方法，目前应用较为广泛的是采用硫化沉淀-中和铁盐工艺，该应用在实际应用过程中存在诸多不足，如所含的有价元素及物质没有得到资源化回收，均以形成固废的形式去除，造成资源的浪费；产生大量难以处理利用和处理处置的水处理渣，处理成本高昂；处理后的水由于氟、氯浓度高或硬度高等原因，严重制约着水的回用；污酸处理综合成本高等。浓缩处理污酸在国内外还没有广泛的关注，而蒸馏浓缩法已广泛应用于处理高浓度有机废水、放射性废水以及垃圾填埋场渗滤液处理，与传统的方法比较，浓缩处理法具有产生危险固废少、处理成本低、可回收有用物质等明显优势。而用铜冶炼废渣余热来浓缩污酸的提出是第一次，既有效利用了铜渣余热，而且浓缩处理了污酸，还回收了铜渣中的部分铜，符合以废治废的国家方针，具有很大的发展前景。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用及其应用方法。本发明利用高温铜渣余热浓缩处理了污酸，并且回收铜渣中的铜，达到以废治废的目的，经济环保。本发明通过以下技术方案实现。
一种高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用，将温度为1200～1350℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为1～3：1g/ml加入到污酸中密封反应，反应完成后污酸浓缩比为6～7：1，去除反应完成后污酸中的砷和氟。
一种高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将温度为1200～1350℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为1～3：1g/ml加入到污酸中密封反应，在此过程中产生气体以及固液分离后的固化物和酸液；
（2）将步骤（1）产生的气体通入到Ca(OH)2溶液中，将步骤（1）得到的固化物采用碱液溶解砷，将步骤（1）得到的酸液采用化学硫化法回收铜。
所述步骤（2）中碱液为NaOH溶液。
污酸浓缩比为酸液中硫酸的浓度与污酸中硫酸的浓度的比值。
本发明的有益效果是：
（1）以废治废，经济环保。目前对于巨大的铜渣余热没有一个很好的利用方法，常用的水冷需要耗费巨大的水资源，本发明用铜渣余热浓缩污酸，有效的利用了铜渣余热，节约了水资源，并且用废弃的余热浓缩污酸，节省了处理污酸的大部分费用。
（2）将蒸发的气体通入Ca(OH)2溶液池处理，有效的解决了污酸处理时产生的废酸废气污染环境的问题，而且用Ca(OH)2溶液处理蒸发的气体，经济环保，处理的效果好。
（3）溶解的砷可以用于砷工业的生产，是纯度很高的砷原料；溶解的铜通过置换法提取出来，有效的利用了污酸酸性介质的特点，回收铜渣中的铜。达到以废治废的目的，节约成本。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用，将温度为1300℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为2：1g/ml加入到污酸（污酸组分含量如表1所示）中密封反应，反应完成后污酸浓缩比为7：1，去除反应完成后污酸中的砷和氟。
该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将温度为1300℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为2：1g/ml加入到污酸中密封反应，在此过程中产生气体以及固液分离后的固化物和酸液（酸液组分含量如表2所示）；
（2）将步骤（1）产生的气体按通入量为1L/min通入到浓度为0.5mol/L的Ca(OH)2溶液中，将步骤（1）得到的固化物按照液固比为2：1ml/mg采用碱液（浓度为1mol/L的NaOH溶液）溶解砷，将步骤（1）得到的酸液采用化学硫化法回收铜。
表1 污酸各组分含量(mg)
表2 酸液各组分含量(mg)
从表1和表2的数据中可以看出酸液中砷和氟的去除率都很高（砷去除率达到65%，氟去除率达到85%），铜含量增加了很多，其他金属的变化率基本不变。
实施例2
如图1所示，该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用，将温度为1350℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为1：1g/ml加入到污酸（污酸组分含量如表3所示）中密封反应，反应完成后污酸浓缩比为6：1，去除反应完成后污酸中的砷和氟。
该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将温度为1350℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为1：1g/ml加入到污酸中密封反应，在此过程中产生气体以及固液分离后的固化物和酸液（酸液组分含量如表4所示）；
（2）将步骤（1）产生的气体按通入量为1L/min通入到0.5mol/L的Ca(OH)2溶液中，将步骤（1）得到的固化物按照液固比为2：1ml/mg采用碱液（浓度为1mol/L的NaOH溶液））溶解砷，将步骤（1）得到的酸液采用化学硫化法回收铜。
表3 污酸各组分含量(mg)
表4 酸液各组分含量(mg)
从表3和表4的数据中可以看出酸液中砷和氟的去除率都很高（砷去除率达到39%，氟去除率达到38.9%），铜含量增加了很多，其他金属的变化率基本不变。
实施例3
如图1所示，该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用，将温度为1200℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为3：1g/ml加入到污酸（污酸组分含量如表5所示）中密封反应，反应完成后污酸浓缩比为7：1，去除反应完成后污酸中的砷和氟。
该高温熔融铜渣处理污酸中砷和氟的应用方法，其具体步骤如下：
（1）将温度为1200℃高温熔融铜渣出炉后直接按照固液比为3：1g/ml加入到污酸中密封反应，在此过程中产生气体以及固液分离后的固化物和酸液（酸液组分含量如表6所示）；
（2）将步骤（1）产生的气体按通入量为1L/min 通入到0.5mol/L的Ca(OH)2溶液中，将步骤（1）得到的固化物按照液固比为2：1ml/mg采用碱液（浓度为1mol/L的NaOH溶液）溶解砷，将步骤（1）得到的酸液采用化学硫化法回收铜。
表5 污酸各组分含量(mg)
表6 酸液各组分含量(mg)
从表5和表6的数据中可以看出酸液中砷和氟的去除率都很高（砷去除率达到68%，氟去除率达到86%），铜含量增加了很多，其他金属的变化率基本不变。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。