一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统技术方案

本发明专利技术涉及一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统，包括第一水池，第一水池与脱砷搅拌桶连接，脱砷搅拌桶溢流口与第一斜板浓密机连接，第一斜板浓密机浓浆出口与第一压滤机连接，第一压滤机液体出口与第一斜板浓密机液体出口与第二水池连接，第二水池与铁置换铜搅拌桶连接，铁置换铜搅拌桶溢流口与第二斜板浓密机，第二斜板浓密机浓浆出口与第二压滤机连接，第二压滤机液体出口与第二斜板浓密机液体出口一起与第三水池连接，第三水池与铁沉淀搅拌桶的溢流口与第三斜板浓密机连接，第三斜板浓密机浓浆出口与第三压滤机连接，第三压滤机液体出口和第三斜板浓密机液体出口与生产回水池连接。本实用新型专利技术能够实现高砷高铁酸性废水处理。水处理。水处理。

【技术实现步骤摘要】
一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统


[0001]本专利技术涉及一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统，所属湿法冶金领域，涉及金属冶炼企业生产过程中产生的酸性含砷废水的处理


技术介绍

[0002]目前，金属冶炼企业有色金属冶炼过程中，有相当一部分砷进入SO2烟气中。金属硫化矿焙烧得到的SO2烟气通常用于制取硫酸。在制酸前，需要对烟气进行洗涤净化。烟气中的砷等污染物进入溶液，形成酸性含砷废水，同时有的硫化矿焙烧渣含有金、银等贵金属，需对硫化矿焙烧渣进行氰化浸出回收金、银，氰化浸出渣用于制球团。由于硫化矿焙烧渣含有硫、铜、砷等杂质元素，需在氰化浸出作业前对硫化矿焙烧渣进行洗涤或酸浸处理，在此过程中，硫化矿焙烧渣中硫、铜、砷、铁、铅等元素进入溶液中，也形成酸性含砷、铜、铁、铅废水。该类酸性废水需进行净化处理，才能达到生产回水利用的要求。针对这类废水的处理，现有的方法主要有：（1）石灰铁盐法：石灰铁盐法是目前常用处理流程。利用石灰水解后的产物氢氧化钙与砷酸盐反应生成砷酸钙沉淀，然后添加硫酸亚铁及充入空气，将亚铁离子氧化成3价铁离子，形成氢氧化铁胶体，由于氢氧化铁胶体表面积大，吸附力强，可把Ca3(As03)2、Ca3(As04)2等杂质吸附共沉。为提高除砷的效果，pH值一般要控制在9
‑
10.5，此时，其他金属离子铜、铅、锌等也形成沉淀物，因此产出的沉渣量大，后期处理成本高，有价金属也难回收；（2）硫化法：利用硫化剂将废水中的重金属离子转化为难溶的金属硫化物沉淀，然后加人表面活性剂改变沉淀物表面的疏水性，疏水性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮，从而去除或回收水中重金属离子。对低浓度的含砷废水处理效率高，脱除率也高，但对亚砷酸盐处理效果不好，同时药剂费用贵，残留量大，并且反应过程中产生硫化氢、二氧化硫有害气体，存在环境安全隐患；（3）离子交换法：利用弱碱性阴离子树脂，在适当的pH条件下，处理含砷酸盐和亚砷酸盐污水是有效的，仅在低浓度污水处理中有实例，该方法设备投资高，处理费用贵，所使用的树脂需频繁再生，也存在树脂中毒和老化等问题；（4）吸附法：简单易行的废水处理技术，一般适合于处理量大、浓度较低的水处理体系。该方法是以具有高比表面积、不溶性的固体材料作吸附剂，通过物理吸附作用、化学吸附作用或离子交换作用等机制将水中的砷污染物固定在自身的表面上，从而达到除砷的目的。但该方法吸附剂的再生、回收和再利用上存在一定的难度，另外还要考虑到共存离子的竞争作用；（5）膜分离技术：以高分子或无机半透膜为分离介质，以外界能量为推动力，利用多组分流体中各组分在膜中传质选择性的差异，实现对其进行分离、分级、提纯或富集的方法。该技术对设备、膜、操作条件的要求都很苛刻；阻挡层带负电荷的膜对于 AS(V) 的去除有效，对以电中性形态存在于水体中的 As(Ⅲ)的去除效果并不理想，需要对原水进行预氧化处理，成本很高。为了克服现有技术不足及有效地解决问题，本专利技术提供一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术不足及有效地解决问题，本专利技术提供一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法，能够对酸性废水中的铜铁进行回收。
[0004]本专利技术提供一种处理高砷高铁酸性废水及回收铜、铁的方法。根据氢氧化物沉淀的PH值范围不同的性质，通过添加石灰乳液，控制酸性废水PH值，在低PH值（3
‑
3.5）的条件下进行砷、3价铁离子及铅的脱除，脱出上述杂质后的废水，添加硫酸调节PH值至1.5
‑
2，然后利用铁粉进行铜的置换，形成铜单质后进行固液分离，回收铜。下一步在液体中加入一定量的双氧水，使液体中的2价铁离子氧化成3价铁离子，然后添加一定量的氢氧化钠溶液，形成氢氧化铁沉淀，再进行固液分离，回收氢氧化铁。经上述处理后的废水能够达到生产回水利用的要求，同时降低环境污染。其技术方案包括：
[0005]（1）金属冶炼废水中砷及重金属含量的检测。取一定量待处理的金属冶炼含砷及重金属废水，分别测定砷、铜、铅、铁等元素含量；
[0006]（2）脱砷处理。第一水池内含砷酸性废水泵送至脱砷搅拌桶，然后将10%的石灰乳液加入脱砷搅拌桶内，PH值控制在3
‑
3.5，添加量大小通过PH值计，搅拌时间3
‑
5分钟，使液体中的化学反应充分，然后通过泵送至第一斜板浓密机，底流进行压滤，压滤水与第一斜板浓密机溢流水进入第二水池，压滤渣根据环保要求集中处理，该处理过程废水中砷脱除率可达98%。原理：利用石灰水解后的产物氢氧化钙与砷酸盐反应生成砷酸钙沉淀，同时液体中大部分3价铁离子与氢氧化钙反应生产氢氧化铁胶体，可把Ca3(As03)2、Ca3(As04)2等杂质吸附共沉，铅离子与氢氧化钙反应生产氢氧化铅沉淀，其反应如下：
[0007]2AsO
33
‑
+3Ca
2+ =Ca3(AsO3)2↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
1)
[0008]2AsO
43
‑
+3Ca
2+ =Ca3(AsO4)2↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
2)
[0009]30H
‑
+Fe
3+
=Fe(OH)3↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
3)
[0010]AsO
33
‑
+Fe(OH)3=FeAsO3↓
+30H
‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
4)
[0011]AsO
43
‑
+Fe(OH)3=FeAsO4↓
+30H
‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
5)
[0012]Pb
2+
+2OH
‑ =Pb(OH)2
↓ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
6)
[0013]（3）回收铜工艺。使用硫酸调节第二水池溶液PH在1.5
‑
2，硫酸量通过PH值计，然后将第二水池液体泵送至铁置换铜搅拌桶，并在搅拌桶处添加200目占80%的铁粉，铁粉按化学反应方程式Cu
2+
+Fe=Cu+Fe
2+
理论用量的1.2
‑
1.5倍进行添加控制，搅拌时间15
‑
20分钟，使液体中的置换反应充分，然后通过泵送至第二斜板浓密机，底流进行压滤，压滤水与第二斜板浓密机溢流水进入第三水池，压滤渣为铜精矿，可直接出售。
[0014]（4）回收铁工艺。在第三水池添加双氧水，将液体中的2价铁离子氧化成3价铁离子，双氧水按化学反应方程式H2O2+2Fe
2+
+2H
+
=2H2O+2Fe
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理高砷高铁酸性废水及铜、铁回收系统，其特征在于，包括第一水池，第一水池通过输送泵与脱砷搅拌桶连接，脱砷搅拌桶溢流口通过输送泵与第一斜板浓密机连接，第一斜板浓密机浓浆出口与第一压滤机连接，第一压滤机液体出口与第一斜板浓密机液体出口与第二水池连接，第二水池通过输送泵与铁置换铜搅拌桶连接，铁置换铜搅拌桶溢流口通过输送泵与第二斜板浓密机，第二斜板浓密机浓浆出口与第二压滤机连接，第二压滤机液体出口与第二斜板浓密...

【专利技术属性】
技术研发人员：代生权，高起方，谢恩龙，周东云，姜亚雄，
申请(专利权)人：云南黄金矿业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：