黑銅泥中砷的綜合回收工藝研究.pdf

1、砷通常作為銅精礦中伴生的有害元素，在銅冶煉的每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量含砷的中間物料，砷的存在不僅對(duì)冶煉過程帶來不利影響，同時(shí)也會(huì)帶來環(huán)境的污染問題，危害人類健康。本研究以銅電解液凈化環(huán)節(jié)產(chǎn)出的黑銅泥為原料，制備出在木材防腐上、玻璃清潔劑、農(nóng)業(yè)資源等領(lǐng)域均有著廣泛應(yīng)用的砷酸銅、砷酸鈉、三氧化二砷產(chǎn)品。探討研究了由黑銅泥制備砷酸鈉、砷酸銅、三氧化二砷的各環(huán)節(jié)工藝條件及其基礎(chǔ)機(jī)理，主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 (1)確定了在

2、最佳的堿浸工藝條件：NaOH濃度1mol/L、液固比10:1、溫度85℃、反應(yīng)時(shí)間6h、空氣流量為0.8m3/h、攪拌速度為400r/min，此時(shí)As的浸出率約為92％，Cu、Sb的浸出率均小于3%。堿浸液蒸發(fā)結(jié)晶得到砷酸鈉產(chǎn)品，堿浸渣采用Na2S浸出回收殘余的As。通過單因素實(shí)驗(yàn)，確定了硫化鈉浸出堿浸渣的最佳工藝條件：NaOH溶液濃度為40g/L，Na2S溶液濃度為160g/L，液固比為8:1，攪拌速度為400r/min，浸出時(shí)間為2

3、.5h，浸出溫度為85℃。此時(shí)As、Sb浸出率分別約為88%、90%。用氧化劑氧化硫浸液分離砷銻，氧化液通過蒸發(fā)結(jié)晶制備出砷酸鈉，經(jīng)檢測(cè)砷酸鈉含量為38.8%。
　　 (2)通過單因素實(shí)驗(yàn)和大量數(shù)據(jù)篩選確定了黑銅泥酸浸最佳工藝條件：H2SO4物質(zhì)的量濃度1mol/L、液固比10:1、溫度80℃、反應(yīng)時(shí)間4h、空氣流量為0.8m3/h、攪拌速度為400r/min，此時(shí)Cu的浸出率約為90%，As的浸出率約為89%。酸浸液蒸發(fā)結(jié)晶得

4、到五水硫酸銅，其純度達(dá)到98.01%，符合中華人民共和國(guó)硫酸銅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB437-1993)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。砷酸銅制備的適宜條件為：反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為1h，pH值為3.5，銅砷質(zhì)量比為1.0～1.3。經(jīng)XRD分析，砷酸銅產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)為Cu5AS4O15·9H2O。砷酸銅產(chǎn)品的成分達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。酸浸渣通過Na2S浸出回收殘余As并制備出含砷酸鈉為35.7%的產(chǎn)品。
　　 (3)確定由結(jié)晶后液制備三氧化二砷的工藝條件：pH值