權(quán)利要求

1.利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1、將一定量的銻電積貧液置于反應(yīng)罐中，向銻電積貧液中緩慢加入污酸，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含貴金屬的硫化銅渣和除銅廢水，其中硫化銅渣送至火法冶煉配礦處理； 步驟2、將一定量的污酸置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入步驟1中的除銅廢水，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的0.5＜PH＜1，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含銅的硫化砷渣和除砷廢水，其中硫化砷渣可送至砷焙燒回收車間配礦處理； 步驟3、將步驟2中得到的除砷廢水置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入銻電積貧液，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為3～5，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含砷的硫化銻渣和除銻廢水，其中硫化銻渣可送至銻車間配礦處理，除銻廢水送至三效蒸發(fā)系統(tǒng)，用于制備硫酸鈉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：所述銻電積貧液中各成分濃度為：Sb離子濃度20～50g/L、Na 2S濃度40～60g/L、Au離子濃度1～5mg/L、As離子濃度0.1～1g/L、NaOH濃度30～60g/L；所述污酸中各成分濃度為：As離子濃度為10～30g/L、Cu離子濃度1～3g/L、Fe離子濃度0.5～1g/L、Sb離子濃度1～3g/L、Zn離子濃度0.2～1g/L、H 2SO 4濃度20～80g/L。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：在步驟1中，所述污酸與反應(yīng)罐中銻電積貧液的摩爾比為(1.1～1.2)：1。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：在步驟1中，所述硫化銅渣(干基)的主要成分占比為：Cu含量40％～60％、S含量20％～30％、As含量≤2％、Sb含量≤3％；所述除銅廢水中控制Cu離子濃度≤0.1g/L。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：在步驟2中，所述硫化砷渣(干基)的主要成分占比為：As含量40％～70％、S含量15％～25％、Sb含量≤5％；所述除砷廢水中控制As離子濃度≤0.3mg/L。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其特征在于：在步驟3中，所述硫化銻渣(干基)的主要成分占比為：Sb含量50％～65％、S含量20％～30％；所述除銻廢水中控制As離子濃度≤0.3mg/L、Sb離子濃度≤0.5mg/L、Cu離子濃度≤0.1mg/L、Zn離子濃度≤10mg/L、Fe離子濃度≤10mg/L。

說明書

利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種梯級回收污酸中有價金屬的方法，尤其涉及一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，其屬于化工冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在有色冶煉行業(yè)中，冶煉過程中產(chǎn)生的煙氣一般都送去硫酸系統(tǒng)制酸，在煙氣制酸前，需經(jīng)凈化工序洗滌除雜，為避免洗滌水中雜質(zhì)濃度過高，制酸系統(tǒng)需要排放出一部分的廢酸，即為污酸。以硫鐵礦為原料的制酸工廠同樣會產(chǎn)生大量的污酸，每生產(chǎn)一噸硫酸會產(chǎn)生約50kg污酸。由于煙氣中含有大量的細(xì)顆粒煙塵，砷、汞、鉛、鋅、鎘等金屬污染物，以及SO 2和SO 3等，在洗滌過程中這些物質(zhì)進(jìn)入污酸，導(dǎo)致污酸的性質(zhì)非常復(fù)雜，污酸不能直接利用，既浪費(fèi)了硫酸資源，又造成危害環(huán)境，必須無害化處理。

現(xiàn)在傳統(tǒng)的處理工藝方法采用化學(xué)沉淀法或者石灰中和法，石灰中和法處理工藝通常會產(chǎn)生大量的中和渣，大量的中和渣需要較大的堆放空間；化學(xué)沉淀法通常采用硫化劑作為沉淀劑，硫化劑來源為硫氫化鈉酸解法制備硫化氫或甲醇裂解制氫—硫蒸氣合成硫化氫；兩種處理工藝分別存在著中和渣處理困難和硫化氫制備成本高等問題。

含銻金精礦采用傳統(tǒng)焙燒工藝處理，砷和銻大部分進(jìn)入煙氣，由于砷銻化學(xué)性質(zhì)相似，難以分離；造硫捕金工藝配礦對砷銻有嚴(yán)格要求，不能大量配入。目前對銻金精礦的處理通常采用堿性浸出、電積收銻的方法使金銻分離，并回收銻，產(chǎn)生的電積貧液的處理方法是采用冷凍結(jié)晶得到毛銻結(jié)晶鹽；浸出渣再采用火法或濕法工藝回收其中的金、銀等有價金屬。

毛銻結(jié)晶鹽，主要成份為硫化鈉，但含有較高的硫氫化鈉、硫代硫酸鈉等，不能直接售賣，長期堆放過程中硫化鈉長期在空氣中會發(fā)生潮解，并酸化而變質(zhì)，不斷釋放出硫化氫氣體，對企業(yè)環(huán)保和安全生產(chǎn)造成巨大壓力；采用酸化法處理毛銻結(jié)晶鹽，反應(yīng)迅速，較難控制，且產(chǎn)生的硫化氫濃度較低，無法直接應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，將銻電積貧液與污酸聯(lián)合處理，以廢制廢，推進(jìn)冶煉行業(yè)的可持續(xù)綠色發(fā)展。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，包括以下步驟：

步驟1、將一定量的銻電積貧液置于反應(yīng)罐中，向銻電積貧液中緩慢加入污酸，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含貴金屬的硫化銅渣和除銅廢水，其中硫化銅渣送至火法冶煉配礦處理；

步驟2、將一定量的污酸置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入步驟1中的除銅廢水，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的0.5＜PH＜1，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含銅的硫化砷渣和除砷廢水，其中硫化砷渣可送至砷焙燒回收車間配礦處理；

步驟3、將步驟2中得到的除砷廢水置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入銻電積貧液，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為3～5，攪拌0.5h～1h后壓濾，得到含砷的硫化銻渣和除銻廢水，其中硫化銻渣可送至銻車間配礦處理，除銻廢水送至三效蒸發(fā)系統(tǒng)，用于制備硫酸鈉。

更進(jìn)一步地，所述銻電積貧液中各成分濃度為：Sb離子濃度20～50g/L、Na 2S濃度40～60g/L、Au離子濃度1～5mg/L、As離子濃度0.1～1g/L、NaOH濃度30～60g/L；所述污酸中各成分濃度為：As離子濃度為10～30g/L、Cu離子濃度1～3g/L、Fe離子濃度0.5～1g/L、Sb離子濃度1～3g/L、Zn離子濃度0.2～1g/L、H 2SO 4濃度20～80g/L。

更進(jìn)一步地，在步驟1中，所述污酸與反應(yīng)罐中銻電積貧液的摩爾比為(1.1～1.2)：1。

更進(jìn)一步地，在步驟1中，所述硫化銅渣(干基)的主要成分占比為：Cu含量40％～60％、S含量20％～30％、As含量≤2％、Sb含量≤3％；所述除銅廢水中控制Cu離子濃度≤0.1g/L。

更進(jìn)一步地，在步驟2中，所述硫化砷渣(干基)的主要成分占比為：As含量40％～70％、S含量15％～25％、Sb含量≤5％；所述除砷廢水中控制As離子濃度≤0.3mg/L。

更進(jìn)一步地，在步驟3中，所述硫化銻渣(干基)的主要成分占比為：Sb含量50％～65％、S含量20％～30％；所述除銻廢水中控制As離子濃度≤0.3mg/L、Sb離子濃度≤0.5mg/L、Cu離子濃度≤0.1mg/L、Zn離子濃度≤10mg/L、Fe離子濃度≤10mg/L。

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)合銻電積貧液和污酸的化學(xué)性質(zhì)，將二者聯(lián)合處理，一方面節(jié)約了電積貧液冷凍結(jié)晶消耗的能耗，且不需要處理毛銻結(jié)晶鹽，降低了電積貧液處理成本；另一方面使用電積貧液代替硫化劑，降低了污酸的處理成本，并且能夠梯級回收有價金屬，符合化工冶金領(lǐng)域中的資源化利用，可以達(dá)到“以廢制廢、變廢為寶”的目的，具有處理設(shè)備投資少，處理工藝合理、處理效率高、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)；對提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益走綠色可持續(xù)發(fā)展的道路具有深遠(yuǎn)的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，包括以下步驟：

步驟1、將冶煉行業(yè)中產(chǎn)生的兩種副產(chǎn)物準(zhǔn)備好，分別為銻電積貧液和污酸：

所述銻電積貧液中各成分濃度為：Sb離子濃度30g/L、Na 2S濃度40g/L、Au離子濃度2mg/L、As離子濃度1g/L、NaOH濃度40g/L；

所述污酸中各成分濃度為：As離子濃度為10g/L、Cu離子濃度2g/L、Fe離子濃度1g/L、Sb離子濃度2g/L、Zn離子濃度1g/L、H 2SO 4濃度30g/L。

將一定量的銻電積貧液置于反應(yīng)罐中，向銻電積貧液中緩慢加入污酸，所述污酸與反應(yīng)罐中銻電積貧液的摩爾比為1.2：1；攪拌1h后壓濾，得到含貴金屬的硫化銅渣和除銅廢水，其中硫化銅渣送至火法冶煉配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化銅渣(干基)的主要成分占比為：Cu含量40％、S含量30％、As含量2％、Sb含量3％；所述除銅廢水中的Cu離子濃度為0.06g/L；

步驟2、將一定量的污酸置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入步驟1中的除銅廢水，此時污酸是過量的，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為0.8，攪拌1h后壓濾，得到含銅的硫化砷渣和除砷廢水，其中硫化砷渣可送至砷焙燒回收車間配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

HAsO 2+H 2S→As 2S 3+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化砷渣(干基)的主要成分占比為：As含量40％、S含量25％、Sb含量4％；所述除砷廢水中As離子濃度為0.15mg/L。

步驟3、將步驟2中得到的除砷廢水置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入銻電積貧液，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為5，攪拌1h后壓濾，得到含砷的硫化銻渣和除銻廢水，其中硫化銻渣可送至銻車間配礦處理，除銻廢水送至三效蒸發(fā)系統(tǒng)，用于制備硫酸鈉。

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

ZnSO 4+H 2S→ZnS+H 2SO 4

FeSO 4+H 2S→FeS+H 2SO 4

Na 3SbS 3+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S+Sb 2S 3

所述硫化銻渣(干基)的主要成分占比為：Sb含量50％、S含量25％；所述除銻廢水中As離子濃度為0.1mg/L、Sb離子濃度為0.2mg/L、Cu離子濃度為0.1mg/L、Zn離子濃度為2mg/L、Fe離子濃度為2mg/L。

實(shí)施例2

一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，包括以下步驟：

步驟1、將冶煉行業(yè)中產(chǎn)生的兩種副產(chǎn)物準(zhǔn)備好，分別為銻電積貧液和污酸：

所述銻電積貧液中各成分濃度為：Sb離子濃度40g/L、Na 2S濃度45g/L、Au離子濃度2mg/L、As離子濃度1g/L、NaOH濃度50g/L；

所述污酸中各成分濃度為：As離子濃度為20g/L、Cu離子濃度2g/L、Fe離子濃度1g/L、Sb離子濃度2g/L、Zn離子濃度1g/L、H 2SO 4濃度50g/L。

將一定量的銻電積貧液置于反應(yīng)罐中，向銻電積貧液中緩慢加入污酸，所述污酸與反應(yīng)罐中銻電積貧液的摩爾比為1.2：1；攪拌1h后壓濾，得到含貴金屬的硫化銅渣和除銅廢水，其中硫化銅渣送至火法冶煉配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化銅渣(干基)的主要成分占比為：Cu含量50％、S含量30％、As含量2％、Sb含量3％；所述除銅廢水中Cu離子濃度為0.07g/L；

步驟2、將一定量的污酸置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入步驟1中的除銅廢水，此時污酸是過量的，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為0.8，攪拌1h后壓濾，得到含銅的硫化砷渣和除砷廢水，其中硫化砷渣可送至砷焙燒回收車間配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

HAsO 2+H 2S→As 2S 3+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化砷渣(干基)的主要成分占比為：As含量50％、S含量20％、Sb含量4％；所述除砷廢水中As離子濃度為0.2mg/L。

步驟3、將步驟2中得到的除砷廢水置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入銻電積貧液，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為5，攪拌1h后壓濾，得到含砷的硫化銻渣和除銻廢水，其中硫化銻渣可送至銻車間配礦處理，除銻廢水送至三效蒸發(fā)系統(tǒng)，用于制備硫酸鈉。

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

ZnSO 4+H 2S→ZnS+H 2SO 4

FeSO 4+H 2S→FeS+H 2SO 4

Na 3SbS 3+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S+Sb 2S 3

所述硫化銻渣(干基)的主要成分占比為：Sb含量60％、S含量25％；所述除銻廢水中As離子濃度為0.15mg/L、Sb離子濃度為0.3mg/L、Cu離子濃度為0.1mg/L、Zn離子濃度為2mg/L、Fe離子濃度為2mg/L。

實(shí)施例3

一種利用銻電積貧液梯級回收污酸中有價金屬的方法，包括以下步驟：

步驟1、將冶煉行業(yè)中產(chǎn)生的兩種副產(chǎn)物準(zhǔn)備好，分別為銻電積貧液和污酸：

所述銻電積貧液中各成分濃度為：Sb離子濃度50g/L、Na 2S濃度60g/L、Au離子濃度2mg/L、As離子濃度1g/L、NaOH濃度60g/L；

所述污酸中各成分濃度為：As離子濃度為30g/L、Cu離子濃度2g/L、Fe離子濃度1g/L、Sb離子濃度2g/L、Zn離子濃度1g/L、H 2SO 4濃度70g/L。

將一定量的銻電積貧液置于反應(yīng)罐中，向銻電積貧液中緩慢加入污酸，所述污酸與反應(yīng)罐中銻電積貧液的摩爾比為1.2：1；攪拌1h后壓濾，得到含貴金屬的硫化銅渣和除銅廢水，其中硫化銅渣送至火法冶煉配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化銅渣(干基)的主要成分占比為：Cu含量55％、S含量30％、As含量2％、Sb含量3％；所述除銅廢水中Cu離子濃度為0.08g/L；

步驟2、將一定量的污酸置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入步驟1中的除銅廢水，此時污酸是過量的，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為0.8，攪拌1h后壓濾，得到含銅的硫化砷渣和除砷廢水，其中硫化砷渣可送至砷焙燒回收車間配礦處理；

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

HAsO 2+H 2S→As 2S 3+H 2O

CuSO 4+H 2S→CuS+H 2SO 4

所述硫化砷渣(干基)的主要成分占比為：As含量60％、S含量25％、Sb含量4％；所述除砷廢水中As離子濃度為0.25mg/L。

步驟3、將步驟2中得到的除砷廢水置于反應(yīng)罐中，然后向反應(yīng)罐中加入銻電積貧液，調(diào)節(jié)反應(yīng)罐中溶液的PH為5，攪拌1h后壓濾，得到含砷的硫化銻渣和除銻廢水，其中硫化銻渣可送至銻車間配礦處理，除銻廢水送至三效蒸發(fā)系統(tǒng)，用于制備硫酸鈉。

主要反應(yīng)為：

Na 2S+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S

NaOH+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2O

ZnSO 4+H 2S→ZnS+H 2SO 4

FeSO 4+H 2S→FeS+H 2SO 4

Na 3SbS 3+H 2SO 4→Na 2SO 4+H 2S+Sb 2S 3

所述硫化銻渣(干基)的主要成分占比為：Sb含量65％、S含量22％；所述除銻廢水中As離子濃度為0.2mg/L、Sb離子濃度為0.4mg/L、Cu離子濃度為0.1mg/L、Zn離子濃度為2mg/L、Fe離子濃度為2mg/L。

根據(jù)各實(shí)施例中硫化金屬的主要成分占比，以及廢水中各金屬的離子濃度，可以得出以下結(jié)論：

該發(fā)明結(jié)合銻電積貧液和污酸的化學(xué)性質(zhì)，將二者聯(lián)合處理，一方面節(jié)約了電積貧液冷凍結(jié)晶消耗的能耗，且不需要處理毛銻結(jié)晶鹽，降低了電積貧液處理成本；另一方面使用電積貧液代替硫化劑，降低了污酸的處理成本，并且能夠梯級回收有價金屬，可以達(dá)到“以廢制廢、變廢為寶”的目的，具有處理設(shè)備投資少，處理工藝合理、處理效率高、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)；對提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益走綠色可持續(xù)發(fā)展的道路具有深遠(yuǎn)的意義。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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