1.本發(fā)明涉及濕法冶金除砷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法。

背景技術(shù)：

2.砷在自然界及礦物原料中主要以三價砷和五價砷形式存在，濕法冶金用酸或堿浸出礦物時均能將物料中的砷浸出，而砷對冶金和環(huán)境的危害是眾所周知的，必須使溶液中的砷轉(zhuǎn)化為難溶砷酸鹽加以脫除。

3.目前，除砷方法主要是氫氧化鐵或氫氧化鋁吸附法，而且只是物理吸附，且主要吸附三價砷離子，當遇酸或遇水時，砷離子容易被溶解洗脫，造成二次砷污染。迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)三價砷離子與鐵、鋁、錳、鋅等金屬離子生成難溶的亞砷酸鹽。因此，要優(yōu)異化解決浸出液中砷的危害，需要將溶液中的砷轉(zhuǎn)化為難溶砷酸鹽沉淀。

4.采用強氧化劑，例如高錳酸鉀可以將三價砷離子氧化為五價砷離子，但由于五價砷離子本身是強氧化劑，使高錳酸鉀消耗很大，脫砷成本高。

5.為此，有研究者采用富氧空氣和/或工業(yè)純氧氧化處理，但采用富氧空氣和/或工業(yè)純氧氧化處理時，常壓低溫條件是很難將三價砷離子氧化為五價砷離子，必須采用150℃以上高溫和0.5mpa以上高壓才能穩(wěn)定地將三價砷離子氧化為五價砷離子，導(dǎo)致能耗較高，成本較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種在含銅鈷復(fù)雜酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其采用清潔氧化劑控制溶液的氧化還原電位為350

?

450mv，在60

?

80℃、ph1.5

?

2.8和攪拌條件下，使得溶液中的三價砷離子被氧化成五價砷離子，進而能夠與三價鐵離子生成難溶砷酸鹽沉淀，達到脫砷的目的。

7.本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其包括步驟：含三價鐵離子和三價砷離子的酸性溶液加入清潔氧化劑進行氧化還原，控制溶液的電位為350

?

450mv，得到氧化后的溶液；接著調(diào)整溶液ph值為1.5

?

2.8；然后升溫至60

?

80℃進行攪拌沉淀，過濾分離得到沉淀物和沉砷后液；

8.所述的酸性溶液，三價砷離子的濃度為0.30

?

1.0g/l，三價鐵離子的濃度為4.0

?

6.0g/l，酸性溶液的ph為0.8

?

1.3。

9.本發(fā)明的原理為：通過向含砷溶液中加入清潔氧化劑，將溶液中的三價砷離子全部氧化為五價砷離子，接著向氧化后液中加入氫氧化鈉調(diào)整溶液ph值，使五價砷能與溶液中的三價鐵離子生成難溶砷酸鹽(即砷酸鐵)，然后控制沉淀溫度促進砷酸鐵進一步形核長大，顆粒度長大后的砷酸鐵再與反應(yīng)溶液分離，實現(xiàn)砷與反應(yīng)溶液體系分離。

10.本發(fā)明采用氧化還原電位及沉淀晶型定向控制方式實現(xiàn)溶液中砷的選擇性沉淀分離。

11.進一步地，所述的酸性溶液還包含濃度為2

?

3g/l的鈷離子。

12.進一步地，所述的酸性溶液還包含濃度為0.2

?

0.3g/l的銅離子。

13.進一步地，所述的酸性溶液還包含濃度為2.0

?

2.5g/l的鎳離子。

14.進一步地，采用naoh調(diào)整溶液的ph值。

15.進一步地，所述的清潔氧化劑為雙氧水。

16.進一步地，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為150

?

300r/min。

17.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果如下：

18.1)本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中認為控制溶液的ph值難以脫除砷的技術(shù)偏見，本發(fā)明在低ph值條件下實現(xiàn)砷酸鐵的形核沉淀，從而實現(xiàn)了砷與反應(yīng)溶液體系的分離。

19.2)本發(fā)明實現(xiàn)了含砷溶液中砷的脫除及其資源化，整個工藝過程中無有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生，不會對環(huán)境造成二次污染。

20.3)相對于氫氧化鐵或氫氧化鋁吸附法，本發(fā)明不必擔(dān)心砷的反溶，沉淀物固砷效果好，操作簡單。

21.4)本發(fā)明使砷的脫除率高，達到80％以上。

22.5)本發(fā)明的反應(yīng)條件簡單易控、能源輔料成本低廉，有價金屬損失量極低，脫砷效果優(yōu)異，沉淀物固砷效果良好。

附圖說明

23.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；

24.圖2為本發(fā)明實施例1得到的砷酸鐵的sem圖。

具體實施方式

25.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施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。

26.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施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。

27.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。

28.實施例1

29.一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：

30.1)取8l含砷溶液(含砷溶液的成分：總as0.55g/l；fe(iii)5.64g/l；co2.78g/l；cu0.25g/l；ni2.20g/l；ph0.89)置于反應(yīng)釜中，采用蠕動泵加入質(zhì)量濃度為30％的h2o2進行氧化(h2o2加入速度為3ml/min，氧化溫度為70℃)。當反應(yīng)溶液的電位達到370mv時停止加入h2o2，此時氧化完成。

31.2)再在氧化后的含砷溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的ph至2.2。水浴控制溶液的體系溫度為70℃并計時攪拌沉淀，沉淀時間30min；過濾分離，得到沉淀物(其sem圖譜如圖2所示)和沉砷后液。測得沉砷后液的主要成分：總as0.034g/l；fe(iii)3.24g/l；co2.58g/l；

cu0.23g/l；ni1.89g/l。沉淀物成分：砷：5.275％；鐵：26.8％；co：0.112％；cu：0.087％；ni：0.07％。計算沉砷率為91.43％。

32.實施例2

33.一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：

34.1)取8l含砷溶液(含砷溶液的成分：總as0.45g/l；fe(iii)5.24g/l；co2.58g/l；cu0.19g/l；ni2.11g/l；ph1.25)置于反應(yīng)釜中，采用蠕動泵加入質(zhì)量濃度為30％的h2o2進行氧化(h2o2加入速度為3ml/min，氧化溫度為70℃)。當反應(yīng)溶液的電位達到430mv時停止加入h2o2，此時氧化完成。

35.2)再在氧化后的含砷溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的ph至2.2。水浴控制溶液的體系溫度為70℃并計時攪拌沉淀，沉淀時間30min；過濾分離，得到沉淀物和沉砷后液。測得沉砷后液的主要成分：總as0.059g/l；fe(iii)3.076g/l；co2.75g/l；cu 0.18g/l；ni2.09g/l。沉淀物成分：砷：4.62％；鐵：25.51％；co：0.172％；cu：0.075％；ni：0.071％。計算沉砷率為89.54％。

36.實施例3

37.一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其工藝流程如圖1所示，包括以下步驟：

38.1)取8l含砷溶液(含砷溶液的成分：總as0.74g/l；fe(iii)5.84g/l；co2.68g/l；cu0.27g/l；ni2.38g/l；ph1.19)置于反應(yīng)釜中，采用蠕動泵加入質(zhì)量濃度為30％的h2o2進行氧化(h2o2加入速度為3ml/min，氧化溫度為70℃)。當反應(yīng)溶液的電位達到430mv時停止加入h2o2，此時氧化完成。

39.2)再在氧化后的含砷溶液中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的ph至2.4。水浴控制溶液的體系溫度為70℃并計時攪拌沉淀，沉淀時間30min；過濾分離，得到沉淀物和沉砷后液。測得沉砷后液的主要成分：總as0.048g/l；fe(iii)3.256g/l；co2.95g/l；cu 0.24g/l；ni2.39g/l。沉淀物成分：砷：5.62％；鐵：28.45％；co：0.152％；cu：0.094％；ni：0.065％。計算沉砷率為90.99％。技術(shù)特征：

1.一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，包括步驟：含三價鐵離子和三價砷離子的酸性溶液加入清潔氧化劑進行氧化還原，控制溶液的電位為350

?

450mv，得到氧化后的溶液；接著調(diào)整溶液ph值為1.5

?

2.8；然后升溫至60

?

80℃進行攪拌沉淀，過濾分離得到沉淀物和沉砷后液；所述的酸性溶液，三價砷離子的濃度為0.30

?

1.0g/l，三價鐵離子的濃度為4.0

?

6.0g/l，酸性溶液的ph為0.8

?

1.3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，所述的酸性溶液還包含濃度為2

?

3g/l的鈷離子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，所述的酸性溶液還包含濃度為0.2

?

0.3g/l的銅離子。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，所述的酸性溶液還包含濃度為2.0

?

2.5g/l的鎳離子。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，采用naoh調(diào)整溶液的ph值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，所述的清潔氧化劑為雙氧水。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法，其特征在于，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為150

?

300r/min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種從含砷酸性溶液中選擇性脫砷的方法。本發(fā)明包括如下步驟：含三價鐵離子和三價砷離子的酸性溶液加入清潔氧化劑進行氧化還原，控制溶液的電位為350

技術(shù)研發(fā)人員：鄧維 鄭澤翰 洪濤 符致遠 袁正興 蔣炎順

受保護的技術(shù)使用者：浙江華友鈷業(yè)股份有限公司 衢州華友資源再生科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.08.06

技術(shù)公布日：2021/12/6