專利名稱：一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法
技術領域：
本發(fā)明涉含砷廢水的綜合利用和處理技術領域，具體地，涉及一種用硫化砷廢渣
制備三氧化二砷的方法。
背景技術：
長期以來，含砷廢渣大多采用囤積儲存的方法處理，隨著高濃度含砷廢物堆積越 來越多，含砷廢渣造成了土壤，河流污染，危害人們生活健康的現(xiàn)象越來越嚴重。為防止二 次污染，必需對硫化砷廢渣進行處理。尤其，經(jīng)歷多年的開采，砷礦資源已經(jīng)極有限。由于砷在農(nóng)業(yè)、電子、醫(yī)藥、冶金、化 工等領域的特殊用途、可用于制取除草劑、木材防腐劑、玻璃澄清脫色劑、有色金屬合金、陶 瓷等，尤其是光電子和微電子領域對砷的需求，因此，從含砷廢渣中回收砷不僅是環(huán)境保護 的需求，也是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本申請人提供了一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，該方法操作簡 單，設備投資少，砷回收利用率高，值得推廣應用。硫化砷廢渣中，所含的砷主要是三硫化二砷，其難溶于水水，也不溶于無機酸，可 溶于堿金屬氫氧化物、碳酸鹽和硫化物中。本發(fā)明的技術方案如下一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具 體步驟
步驟A 取硫化砷含量為5-20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100-150ml/100g 硫化砷廢渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按 2. 0-3. 5g/g硫化砷計，浸提0. 5-2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中 和其中的堿，使溶液PH值為9-11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中 和值pHl-3. 5，加入硫化鈉使pH為2-4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥 后，得到提純的硫化砷；
步驟B:按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1. 12-1. 64，將步驟A所得的提純的 硫化砷與濃度為15-6 的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二二氧化 氮氣體；
步驟C 向步驟B所得含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為 溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到 亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，硫化砷廢渣中所含的硫化砷經(jīng) 堿液氫氧化鈉浸提提純后，與硝酸反應，得到砷酸和硫酸的混合液，相混合液中通入二氧化 硫氣體還原砷酸為亞砷酸，經(jīng)減壓蒸餾后，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到亞砷酸濾餅，經(jīng)干 燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。
本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，其化學反應原理為 AS2S3+10 HNO3 +H2O = 2AS3S04+4H2S04 +9N0+ NO2
H3AS04+S02 = HAS02+H2S04 4HAs02=2 AS2O3 +2H20
本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，工藝流程短，砷回收率高、無二次污 染物產(chǎn)生，設備簡單、大大降低了砷回收的成本，是一個值得推廣應用的方法。
具體實施例方式實施例1
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為5%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按2. Og/g硫化砷 計，浸提0. 5小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液pH 值為9，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值pHl，加入硫化鈉使pH 為2，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；
步驟B:按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1. 12，將步驟A所得的提純的硫化 砷與濃度為15%的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二二氧化氮氣體； 步驟C 向步驟B所得含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為 溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到 亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。實施例2:
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為10%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按125ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按2. 5g/g硫化 砷計，浸提1小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液PH 值為10，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值pH2. 5，加入硫化鈉 使PH為3，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；
步驟B:按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1. 40，將步驟A所得的提純的硫化 砷與濃度為30%的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二二氧化氮氣體； 步驟C 向步驟B所得含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為 溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到 亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。實施例3:
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按150ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按3. 5g/g硫化砷 計，浸提2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液pH值 為11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值PH3. 5，加入硫化鈉使 PH為4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；步驟B:按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1.64，將步驟A所得的提純的硫化 砷與濃度為62%的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二二氧化氮氣體； 步驟C 向步驟B所得含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為 溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到 亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。 以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認 定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1. 一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，其特征在于，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為5-20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100-150ml/100g 硫化砷廢渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按 2. 0-3. 5g/g硫化砷計，浸提0. 5-2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中 和其中的堿，使溶液PH值為9-11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中 和值pHl-3. 5，加入硫化鈉使pH為2-4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥 后，得到提純的硫化砷；步驟B:按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1. 12-1. 64，將步驟A所得的提純的 硫化砷與濃度為15-6 的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二二氧化 氮氣體；步驟C 向步驟B所得含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為 溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到 亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。
全文摘要
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，將硫化砷廢渣用氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，所得的提純的硫化砷按照硝酸和硫化砷的物質(zhì)的摩爾量之比為1.12-1.64，與濃度為15-62%的硝酸混合，得到含砷酸和硫酸的溶液，以及一氧化氮和二氧化氮氣體；含砷酸和硫酸的溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結晶、過濾得到亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。該方法工藝流程短，砷回收率高、無二次污染物產(chǎn)生，設備簡單、大大降低了砷回收的成本，是一個值得推廣應用的方法。
文檔編號C01G28/00GK102126753SQ201010615479
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者馬艷榮 申請人:馬艷榮