專利名稱：從冶煉煙氣產生的污酸中回收砷和重金屬的方法
技術領域：
本發明涉及一種回收砷和重金屬的方法，具體是從冶煉煙氣產生的污酸中回收砷和重金屬的方法。背景技術：
現有污酸(含砷廢水)為冶煉粗銅煙氣，用稀硫酸或水洗滌煙氣時的產物，產物中廢酸、砷及重金屬含量高，一般含硫酸30-80g/L，含砷3-10g/L，還含有一定量的重金屬銅、鋅、鎘、鎳、鉛等。充分回收污酸廢水中的砷及重金屬，消除污染，使污酸廢水廢渣達標排放，符合國家節能減排政策。國內對污酸(含砷廢水)的處理，大多用化學沉淀法； 化學沉淀法操作簡便，砷渣量大，砷渣需再處理；有的企業用硫化法或沉淀轉化法處理，但成本高，投資大。㈢

發明內容
本發明的目的就是提供一種從冶煉煙氣產生的污酸中回收砷和重金屬的方法；該方法能充分回收污酸廢水中的砷及重金屬，消除污染，使污酸廢水及廢渣達標排放；同時無需投資大的設備，成本低。本發明方法包括下述步驟 ⑴預中和
在含硫酸30-80g/L的污酸中，加入石灰中和至pHl. 0 1. 5，過濾，得預中和濾液及預中和渣，其中預中和渣主要為硫酸鈣沉淀，其中砷含量彡0. 5%，可棄去； ⑵一次中和
在預中和濾液中再加入石灰中和至pH6. 0 7 . 0，攪拌2小時，當中和液pH升至11 11. 5時，過濾，得第一次濾液和第一次濾渣；若pH值達不到11，則可適量補加石灰使其pH 達 11 11. 5 ； ω絮凝分離
在第一次濾液中加入硫酸亞鐵，攪拌，絮凝，過濾分離，得絮凝渣及絮凝濾液；所得絮凝渣并入第一次濾渣后進入下步二次溶解中和工序；絮凝濾液經檢測達標，排放或回用；硫酸亞鐵用量為第一次濾液中砷含量的5-10倍； ⑷二次溶解
將絮凝渣及第一次濾渣合并后，逐步加入污酸，邊加邊攪拌，當PHl 1. 5時，即停止添加，繼續攪拌1-2小時，過濾分離，得第二次濾液及第二次濾渣；第二次濾渣經檢測，含砷量 < 0. 5%，棄去；第二次濾液返回(2)步驟中進行一次中和.重復步驟(2)、(3)、(4)至第二次濾液中砷含量達到30-50g/L后，即可進入回收工序； ( 回收砷及重金屬
當第二次濾液中的砷含量達到30-50g/L后，將其置入蒸發器內蒸發使其砷含量達到 60 80g/L，冷至常溫結晶，即可分離出砷及重金屬。若所用的污酸中硫酸含量小于30g/L，則第二次濾液中砷濃度不易達到30g/ L，需從第一次濾渣和第二次濾液中各抽出部分(一般為第一次濾渣和第二次濾液總量的 10%)，補加濃硫酸提高酸濃度，以此溶解第一次濾渣增濃第二次濾液的含砷濃度，使其達到濃縮所需合適濃度后，來蒸發(濃縮)提純產品三氧化二砷和重金屬。本發明方法采用污酸石灰沉淀-溶解-再沉淀-再溶解循環富集法，充分利用污酸中的酸溶解中和沉淀渣中砷及重金屬，使中和沉淀渣中砷及重金屬全部或極大部分溶出，并得到富集。污酸中硫酸與石灰反應生成硫酸鈣(石膏)，中和沉淀渣達到無害化排放， 從根本上解決了大量含砷廢渣堆積所造成二次環境污染的難題，以及重新處理這些廢渣需要耗費大量資金的問題；且步驟少，投資小，成本低。污酸經處理后，外排廢水含砷小于lmg/L ；廢渣(石膏)含砷彡0. 5% ；達到排放要求。本發明方法與現有技術相比，具有以下優點1.采用本發明方法，可利用現有生產設備、場地，無需增加新的投資；且對現有生產不構成影響，易實施。操作方便，成本低； 2.常溫常壓下生產，主產物石膏含砷小于0.5%。且生產中，始終在pH=l-l. 5及PH=Il-Il. 5 兩點作業，產出渣量只有化學沉淀法的一半；廢水進行絮凝后達標排放或循環使用。
具體實施方式
實施例1
⑴預中和
將含硫酸30g/L的污酸裝入攪拌槽攪拌，加入石灰中和至pHl. 5，過濾，得預中和濾液及預中和渣，其中預中和渣主要為硫酸鈣沉淀(石膏)，其中砷含量為0. 40%，可棄去； ⑵一次中和
在預中和濾液中再加入石灰中和至PH6. 5，攪拌2小時，使石灰充分反應，當中和液pH 升至11時，過濾，得第一次濾液和第一次濾渣； ( 絮凝分離
經檢測，第一次濾液中砷含量為45mg/L，在第一次濾液中按每升濾液加入300mg硫酸亞鐵，攪拌，絮凝，過濾分離，得絮凝渣及絮凝濾液；所得絮凝渣并入第一次濾渣后進入下步二次溶解中和工序；絮凝濾液經檢測達標，排放或回用； ⑷二次溶解
將絮凝渣及第一次濾渣合并后，逐步加入污酸，邊加邊攪拌，當PHl 1. 5時，即停止添加，繼續攪拌1-2小時，過濾分離，得第二次濾液及第二次濾渣；第二次濾渣經檢測，含砷量為0.45%，棄去；第二次濾液返回(2)步驟中進行一次中和.重復步驟(2)、(3)、(4)3次，檢測第二次濾液中砷含量達到35g/L，進入回收工序； ( 回收砷及重金屬
將第二次濾液置入蒸發器內蒸發使其砷含量達到60g/L，冷至常溫結晶，即可分離出砷及重金屬。實施例2 ⑴預中和
在含硫酸80g/L的污酸中，加入石灰中和至pHl. 0，過濾，得預中和濾液及預中和渣，其中預中和渣主要為硫酸鈣沉淀，其中砷含量為0. 30%，可棄去； ⑵一次中和
在預中和濾液中再加入石灰中和至PH7. 0，攪拌2小時，當中和液pH升至11. 5時，過濾，得第一次濾液和第一次濾渣； ( 絮凝分離
經檢測，第一次濾液中砷含量為30mg/L，在第一次濾液中加入^Omg硫酸亞鐵，攪拌，絮凝，過濾分離，得絮凝渣及絮凝濾液；所得絮凝渣并入第一次濾渣后進入下步二次溶解中和工序；絮凝濾液經檢測達標，排放或回用； ⑷二次溶解
將絮凝渣及第一次濾渣合并后，逐步加入污酸，邊加邊攪拌，當PHl 1. 5時，即停止添力口，繼續攪拌1-2小時，過濾分離，得第二次濾液及第二次濾渣；第二次濾渣經檢測，含砷量為0.48%，棄去；第二次 濾液返回(2)步驟中進行一次中和.重復步驟(2)、(3)、(4)2次，檢測第二次濾液中砷含量達到35g/L，進入回收工序； (5)回收砷及重金屬
將第二次濾液置入蒸發器內蒸發使其砷含量達到70g/L，冷至常溫結晶，即可分離出砷及重金屬。
權利要求
1.從冶煉煙氣產生的污酸中回收砷和重金屬的方法，其特征在于包括下述步驟 ⑴預中和在含硫酸30-80g/L的污酸中，加入石灰中和至pHl. 0 1. 5，過濾，得預中和濾液及預中和渣，其中預中和渣主要為硫酸鈣沉淀，其中砷含量彡0. 5%，可棄去； ⑵一次中和在預中和濾液中再加入石灰中和至pH6. 0 7 . 0，攪拌2小時，當中和液pH升至11 11. 5時，過濾，得第一次濾液和第一次濾渣；若pH值達不到11，則可適量補加石灰使其pH 達 11 11. 5 ； ω絮凝分離在第一次濾液中加入硫酸亞鐵，攪拌，絮凝，過濾分離，得絮凝渣及絮凝濾液；所得絮凝渣并入第一次濾渣后進入下步二次溶解工序；絮凝濾液經檢測達標，排放或回用；硫酸亞鐵用量為第一次濾液中砷含量的5-10倍； ⑷二次溶解將絮凝渣及第一次濾渣合并后，逐步加入污酸，邊加邊攪拌，當PHl 1. 5時，即停止添加，繼續攪拌1-2小時，過濾分離，得第二次濾液及第二次濾渣；第二次濾渣經檢測，含砷量 < 0. 5%，棄去；第二次濾液返回(2)步驟中進行一次中和.重復步驟(2)、(3)、(4)至第二次濾液中砷含量達到30-50g/L后，即可進入回收工序； ( 回收砷及重金屬當第二次濾液中的砷含量達到30-50g/L后，將其置入蒸發器內蒸發使其砷含量達到 60 80g/L，冷至常溫結晶，即可分離出砷及重金屬。
全文摘要
本發明公開了從冶煉煙氣產生的污酸中回收砷和重金屬的方法，其步驟是⑴預中和在污酸中加入石灰中和至pH1.0～1.5，過濾，得預中和濾液及預中和渣；⑵一次中和在預中和濾液中加入石灰中和至pH11-11.5，攪拌過濾，得第一次濾液和第一次濾渣；⑶絮凝分離在第一次濾液中加入硫酸亞鐵，得絮凝渣及絮凝濾液；⑷二次溶解將絮凝渣及第一次濾渣合并后，加入污酸溶解，過濾分離，得第二次濾液及第二次濾渣；⑸回收砷及重金屬當第二次濾液中的砷含量達標后，蒸發，冷至常溫結晶，即可分離出砷及重金屬；本發明方法能充分回收污酸廢水中的砷及重金屬，消除污染，使污酸廢水及廢渣達標排放；無需投資大的設備，成本低。
文檔編號C22B30/04GK102345016SQ20111030351
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者胡世慶 申請人:大冶有色設計研究院有限公司, 大冶有色金屬有限責任公司