一種從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和硒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分離砷和砸的方法，尤其涉及一種從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅陽極泥是銅電解精煉過程產(chǎn)出的一類含有價元素銅、鉛、銻、砸、碲及貴金屬等以及有害元素砷的中間產(chǎn)物。銅陽極泥經(jīng)蘇打焙燒浸出、堿性熔煉浸出、加壓堿性浸出等堿法冶金工藝處理后，砷和砸與重貴金屬分離，富集于堿性浸出液中。
[0003]目前，堿性溶液中砷的分離方法主要包括結(jié)晶沉淀法和酸化沉淀法，其中結(jié)晶沉淀法是利用砷酸鹽在不同溫度下的溶解度差異分離砷，只能處理高濃度含砷溶液，而酸化沉淀法是將溶液酸化后再氧化，然后再加入鐵鹽等試劑生成難溶砷酸鹽，流程長，反應(yīng)過程需要耗費(fèi)大量酸。堿性溶液中砸的分離方法主要是還原法，即采用二氧化硫、亞硫酸鈉等還原劑在強(qiáng)酸體系中將砸還原為單質(zhì)砸后回收，主要問題是酸耗和廢水量大，且存在低濃度二氧化硫污染。同時，上述砷和砸的分離方法一般只針對單一含砷或含砸的堿性溶液，沒有考慮砷和砸之間的分離富集以及堿的回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種流程短、操作簡單、清潔環(huán)保、且能實(shí)現(xiàn)和砸之間分離富集的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，包括以下步驟:
1)氧化:銅陽極泥堿性浸出液中加入氧化劑或通入氧化性氣體，得到氧化后的銅陽極泥堿性浸出液，銅陽極泥堿性浸出液中的三價砷和四價砸分別被氧化成五價砷和六價砸，；
2)沉砷:在氧化后的銅陽極泥堿性浸出液中加入鈣鹽，攪拌產(chǎn)生沉淀，過濾分離后得到砷酸鈣沉淀和沉砷后液；
3)沉砸:在步驟2)得到的沉砷后液中加入鋇鹽，攪拌產(chǎn)生沉淀，過濾分離后得到砸酸鋇沉淀和沉砸后液。
[0006]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述銅陽極泥堿性浸出液為銅陽極泥堿性熔煉浸出過程或堿性加壓浸出過程產(chǎn)生的含砷和砸的強(qiáng)堿性水溶液；銅陽極泥堿性浸出液中砷濃度為2g.L—1?25g.L—1，砸濃度為2g.L—1?25g.L-1，堿濃度為 0.5mol.L 1 ?3mol.L、
[0007]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟3)后得到的沉砸后液通過蒸發(fā)結(jié)晶回收堿，或返回銅陽極泥堿性熔煉浸出過程或堿性加壓浸出過程(返回浸出)。
[0008]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟I)中，氧化劑為過氧化氫、漂白粉或氯酸鈉，氧化性氣體為臭氧；氧化過程中對銅陽極泥堿性浸出液進(jìn)行攪拌，攪拌速度為200r/min?500r/min，控制銅陽極泥堿性浸出液的溫度為25°C?60°C。氧化劑加入量控制在1.2?1.5倍理論量(理論量是指理論上將三價砷和四價砸全部氧化至五價砷和六價砸所需氧化劑的總量)。臭氧是由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生并通入銅陽極泥堿性浸出液中，同時通過測定浸出液電位確定氧化終點(diǎn)(氧化過程浸出液電位持續(xù)上升，當(dāng)電位趨于平穩(wěn)時即為氧化終點(diǎn))。
[0009]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟2)中，鈣鹽為氫氧化鈣、氯化鈣和硝酸鈣中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選的，鈣鹽為氫氧化鈣。
[0010]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟2)中，鈣鹽中鈣元素與銅陽極泥堿性浸出液中砷元素的摩爾比為3?9:1。
[0011]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟3)中，鋇鹽為氫氧化鋇、氯化鋇和硝酸鋇中的一種或幾種。進(jìn)一步優(yōu)選的，鋇鹽為氫氧化鋇。
[0012]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟3)中，鋇鹽中鋇元素與沉砸后液中砸元素的摩爾比為2?6:1。
[0013]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟2)中，攪拌的時間為Ih?6h，攬拌速度為200r/min?500r/min。
[0014]上述的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，優(yōu)選的，所述步驟3)中，攪拌的時間為Ih?4h，攬拌速度為200r/min?500r/min。
[0015]本發(fā)明的上述技術(shù)方案主要是基于以下工藝原理:采用氧化劑將堿性浸出液中低價態(tài)的砷和砸氧化至高價態(tài)的砷和砸(氧化原因包括:一是砷酸鈣比亞砷酸鈣溶度積更??；二是防止砸以亞砸酸鈣形式沉淀)；然后在氧化后堿性浸出液中加入鈣鹽，生成砷酸鈣沉淀，使砷選擇性地沉淀分離；最后在沉砷后液中加入加入鋇鹽，生成砸酸鋇沉淀，使砸選擇性地沉淀分離；沉砸后液中含有高濃度的堿，通過蒸發(fā)結(jié)晶回收堿或直接返回浸出過程，達(dá)到回收再利用的過程。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
I)本發(fā)明的工藝流程短，設(shè)備少，操作簡單，沉砷和沉砸過程中均不需調(diào)節(jié)溶液的PH值，且能實(shí)現(xiàn)砷和砸之間分離富集。
[0017]2)本發(fā)明的工藝中砷和砸分離效果好，砷沉淀率高于96%，砸沉淀率高于99%。
[0018]3)本發(fā)明的工藝采用先氧化后分步沉淀的工藝處理堿性浸出液，在高效分離砷和砸的同時，溶液中的堿基本沒有損失，通過蒸發(fā)結(jié)晶回收或?qū)⑷芤褐苯臃祷亟鲞^程，實(shí)現(xiàn)了堿的回收。
[0019]4)本發(fā)明采用的工藝最后產(chǎn)生的沉砸后液通過蒸發(fā)結(jié)晶回收堿或直接返回浸出過程，不產(chǎn)生任何廢水，綠色環(huán)保。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明從銅陽極泥堿性浸出液中分尚砷和砸的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0022]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]除有特別說明，本發(fā)明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場上購買的商品或者可以通過公知的方法制得的產(chǎn)品。
[0024]實(shí)施例1:
一種本發(fā)明的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，其工藝過程如圖1所示，包括以下步驟:
I)氧化:取IL銅陽極泥堿性熔煉浸出過程產(chǎn)生的堿性浸出液(As:2g/L，Se:2g/L，OH_:
0.5mol/L)，在200r/min攪拌速度下通入臭氧并保持溫度為25°C，直到銅陽極泥堿性浸出液的電位趨于平穩(wěn)，得到氧化后的銅陽極泥堿性浸出液。
[0025]2)沉砷:在氧化后的銅陽極泥堿性浸出液中加入氫氧化鈣(氫氧化鈣與堿性浸出液中砷元素的摩爾比為3)，并以200r/min的攪拌速度攪拌lh，過濾后得到砷酸鈣沉淀和沉砷后液。經(jīng)檢測，沉砷后液中砷濃度為75mg/L，通過計算砷沉淀率為96.25%。
[0026]3)沉砸:在步驟2)得到的沉砷后液中加入氫氧化鋇(氫氧化鋇與沉砸后液中砸元素的摩爾比為2)，并以200r/min的速度攪拌lh，過濾后得到砸酸鋇沉淀和沉砸后液，沉砸后液返回銅陽極泥堿性熔煉浸出過程。經(jīng)檢測，沉砸后液中砸濃度為18mg/L，通過計算砸沉淀率為99.10%ο
[0027]實(shí)施例2:
一種本發(fā)明的從銅陽極泥堿性浸出液中分離砷和砸的方法，其工藝過程如圖1所示，包括以下步驟:
I)氧化:取IL銅陽極泥堿性加壓浸出過程產(chǎn)生的堿性浸出液(As:10g/L，Se:15g/L，OH_: lmol/L)，在300r/mi