铜砷化合物的处理方法技术

本发明专利技术提供在有色金属冶炼中间产物所含的砷的处理中，尤其是在金属间化合物形态的铜砷化合物的处理中，能够再现性良好、不需要繁杂的操作且简便地生成过滤性优异且稳定的臭葱石的方法。通过下述工序来制造臭葱石：浸出工序，在硫化剂和氧化剂的共存下从包含金属间化合物形态的铜砷化合物的有色金属冶炼中间产物中浸出砷；溶液调整工序，在该浸出液中添加氧化剂将３价砷氧化为５价砷；结晶化工序，将该调整液中的砷转换为臭葱石晶体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及砷的处理方法，该处理方法为从含有砷的冶炼中间产物所含的铜砷化合物中提取砷，使其成为稳定的砷化合物即臭葱石的晶体。
技术介绍
对于含有砷的化合物的稳定化，存在以下文献。 专利文献1记载了以冶炼粉尘所含的砷为对象来生成臭葱石的方法。 专利文献2涉及硫化砷的浸出法，其记载了在包含硫化砷的浆料中一边吹入空气一边添加碱，保持PH为5～8的同时来进行砷的浸出。 非专利文献1报告了砷酸铁、砷酸钙、砷酸镁的溶度积。根据该文献的报告，砷酸钙和砷酸镁只在碱性区域稳定，另一方面，砷酸铁在中性至酸性区域稳定，极少的溶解度在pH3.2时为20mg/L。 非专利文献2公开了砷酸铁和臭葱石的溶解度。根据该文献的公开，在弱酸性区域，臭葱石中的砷的溶解度比非晶态的砷酸铁的溶解度低2个数量级，臭葱石是稳定的砷化合物。 非专利文献3记载了以硫酸工厂排水、冶炼排水中所含的砷为对象来生成臭葱石的方法。 专利文献1日本特开2005-161123号公报 专利文献2日本特公昭61-24329号公报 非专利文献1西村忠久、户泽一光东北大学选矿冶炼研究所报告第764号第34卷第1号另印1978.6 非专利文献2E.Krause and V.A.Ettel，“Solubilities andStabilities of Ferric Arsenate Compounds”Hydrometallurgy，22，311-337，(1989) 非专利文献3Dimitrios Filippou and GeorgeP.Demopoulos，“Arsenic Immobilization by Cotrolled ScoroditePrecipitation”JOM Dec.，52-55，(1997)
技术实现思路
专利技术要解决的问题 近年来，全世界都在确保围绕有色金属冶炼的矿石原料的环境，形势非常严峻。 尤其在铜冶炼领域，随着有色金属领域的寡头垄断化的发展，进而由于新兴国家等新的消费大国的出现，造成供求呈现紧张的状况。 在该状况下，针对公害，各国对环境领域的限制逐渐强化、义务化。本专利技术人等认为，今后能够与环境共存的矿山和冶炼所将逐渐成为本领域的主导。 这里，有色金属冶炼中所担心的公害可列举出SO2气体引起的大气污染，砷对土壤、排水的污染。特别是对于砷，由于将来铜矿石中的砷含量会增加，需要采取万全的对策。 一直以来，日本国内的临海的有色金属冶炼所通过以洁净精矿作为处理原料而可以毫无问题地进行生产。然而，由于预计今后的铜矿石中的砷含量会增加，因此，需要将砷作为冶炼中间产物提取到体系外，使其以某种形式稳定化以管理保管。 在海外，将砷作为砷酸钙、三氧化二砷或硫化砷化合物管理保管的冶炼所较多。然而，根据本专利技术人等的考察，这些砷化合物在自然环境下并不是完全稳定。 这里，本专利技术人等对上述文献进行了研究。 不过，从生产率的观点、生成的臭葱石的稳定性的观点等考虑，任一方法均发现了问题点。 本专利技术是在这样的情况下进行的，本专利技术要解决的问题是，提供铜砷化合物所含的砷的处理方法，包括从含有砷的有色金属冶炼中间产物中、尤其是从铜和砷以金属间化合物形态存在的铜砷化合物中提取砷，使比上述现有技术得到的砷化合物更稳定的砷化合物即臭葱石生成。 用于解决问题的方案 本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果想到，为了从含有金属间化合物形态的砷化合物即铜砷化合物的有色金属冶炼中间产物中将砷以臭葱石晶体回收，只要如下进行即可在最初的工序中，通过浸出从有色金属冶炼中间产物中提取砷得到浸出液(浸出工序)；在之后的工序中，使用以过氧化氢为主的氧化剂将该浸出液中的3价砷氧化为5价，接着除去剩余的过氧化氢得到调整液(溶液调整工序)；在最后的工序中，在该调整液中添加并溶解亚铁(Fe2+)盐，在酸性条件下进行氧化处理将砷转变为臭葱石(结晶化工序)。 这里，本专利技术人等发现，在浸出工序中，通过在单质硫(元素状态的硫)的存在下，使铜砷化合物受氧化剂作用并使得氧化还原电位为250mV(以Ag/AgCl电极为基准)以上，铜和砷的氧化溶解反应与铜的硫化反应能够同时进行。并且发现，该氧化溶解反应与硫化反应同时进行的结果，能够将砷浸出(溶解)到水中，另一方面，铜形成为硫化物而不被浸出到水中。 并且，本专利技术人等了解到，在含有3价砷的水溶液中，在硫化铜、铜离子和铜的5价砷化合物的3种物质共存作为催化剂的条件下，对该含有3价砷的水溶液加温并向其中吹入氧化性气体，能够在短时间内发生将3价砷氧化为5价砷的氧化反应。进而，本专利技术人等确认，在该氧化反应结束时，3价砷的99％以上都被氧化为5价砷，从而完成了本专利技术。 即，用于解决上述问题的第1方案为， 砷的除去方法，其特征在于，其包括如下工序 浸出工序，将包含金属间化合物形态的铜砷化合物的有色金属冶炼中间产物在单质硫共存的条件下浸出，得到包含砷的浸出液； 溶液调整工序，将该浸出液所含的3价砷氧化为5价砷，得到调整液； 结晶化工序，将该调整液中的砷转换为臭葱石， 其中，前述浸出工序为将有色金属冶炼中间产物与单质硫的混合物浆料化，在50℃以上的温度下进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体、添加硫化剂中的1种以上，直至氧化还原电位变为250mV(以Ag/AgCl电极为基准)以上，进行浸出。 第2方案为， 根据第1方案所述的砷的除去方法，其特征在于，前述铜砷化合物为砷化铜、脱铜电解泥的任意1种以上。 第3方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，在前述浸出工序中， 在该工序的初期添加硫化剂， 之后，进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体中的1种以上。 第4方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，在前述浸出工序中， 在该工序的初期添加一部分硫化剂， 之后，进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体中的1种以上， 在这之后，进一步添加剩余的硫化剂。 第5方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，在前述溶液调整工序中，向40℃以上的浸出液中添加过氧化氢以将3价砷氧化为5价砷，然后使该浸出液与金属铜接触以除去该浸出液中残留的过氧化氢。 第6方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，前述结晶化工序在pH 1.2以下的区域进行。 第7方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，前述结晶化工序是向调整液中添加并溶解包含亚铁的铁盐，将该包含亚铁的铁盐氧化的工序。 第8方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，前述结晶化工序在50℃以上的温度下进行。 第9方案为， 根据第1方案所述的砷的处理方法，其特征在于，前述结晶化工序的氧化反应通过吹入空气或氧气或它们的混合气体来进行。 第10方案为， 一种砷的氧化方法，其特征在于，通过向包含三氧化二砷(As2O3)和/或亚砷酸根离子、加温到50℃以上且pH值为1以上的中性侧、并包含硫化铜、铜离子和铜的5价砷化合物的水溶液中吹入空气和/或氧气，使该水溶液中的3价砷氧化为5价砷。 第11方案为， 一种砷的氧化方法，其特征在于，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种砷的除去方法，其特征在于，其包括如下工序：浸出工序，将包含金属间化合物形态的铜砷化合物的有色金属冶炼中间产物在单质硫共存的条件下浸出，得到包含砷的浸出液；溶液调整工序，将该浸出液所含的３价砷氧化为５价砷，得到调整液；结晶化工序，将该调整液中的砷转换为臭葱石，其中，所述浸出工序为：将有色金属冶炼中间产物与单质硫的混合物浆料化，在５０℃以上的温度下进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体、添加硫化剂中的１种以上，直至氧化还原电位变为２５０ｍＶ（以Ａｇ／ＡｇＣｌ电极为基准）以上，进行浸出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-7-13 185052/2007;JP 2008-3-10 059366/20081.一种砷的除去方法，其特征在于，其包括如下工序浸出工序，将包含金属间化合物形态的铜砷化合物的有色金属冶炼中间产物在单质硫共存的条件下浸出，得到包含砷的浸出液；溶液调整工序，将该浸出液所含的3价砷氧化为5价砷，得到调整液；结晶化工序，将该调整液中的砷转换为臭葱石，其中，所述浸出工序为将有色金属冶炼中间产物与单质硫的混合物浆料化，在50℃以上的温度下进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体、添加硫化剂中的1种以上，直至氧化还原电位变为250mV(以Ag/AgCl电极为基准)以上，进行浸出。2.根据权利要求1所述的砷的除去方法，其特征在于，所述铜砷化合物为砷化铜、脱铜电解泥中的任意1种以上。3.根据权利要求1所述的砷的处理方法，其特征在于，在所述浸出工序中，在该工序的初期添加硫化剂，之后，进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体中的1种以上。4.根据权利要求1所述的砷的处理方法，其特征在于，在所述浸出工序中，在该工序的初期添加一部分硫化剂，之后，进行选自吹入空气、吹入氧气、吹入空气与氧气的混合气体中的1种以上，在这之后，进一步添加剩余的硫化剂。5.根据权利要求1所述的砷的处理方法，其特征在于，在所述溶液调整工序中，向40℃以上的浸出液中添加过氧化氢以将3价砷氧化为5价砷，然后使该浸出液与金属铜接触以除去该浸出液中残留的过氧化氢。6.根据权利要求1所述的砷的处理方法，其特征在于，所述结晶化工序在pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：镫屋三雄，佐藤祐辅，见上宽信，大内正美，藤田哲雄，松本政义，
申请(专利权)人：同和金属矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]