本发明专利技术涉及一种微波加热含砷尾矿砂收集砷或砷化物的方法。其具体步骤为：将尾矿砂放入密闭耐高温非金属容器，置于微波炉腔中，按序分别开启回收系统、冷凝系统和微波发生器、当尾矿砂温度在360±130℃出现稳定值后再次升温时，关闭微波发生器，至温度降至90℃以下，关闭冷凝系统和回收系统，收集砷或砷化物。本发明专利技术的优点在于实现了无二次污染且快速脱砷操作，本方法对现有的尾矿砂除砷进行显著的改进，相比现有的高温燃料加热式尾矿砂除砷方法或强酸强碱加热加压等湿法除砷方法，本方法除砷时间大幅缩短几十至几百倍)、没有砷等二次污染物产生、脱出的砷化物被收集后成为有用的产品，残留的尾矿砂被脱砷毒后成为无砷污染的可利用的材料，有效的将含砷固体废弃物变废为宝。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种尾矿砂快速脱砷绿色冶炼方法，是无二次污染低耗高效的环境友好新型处理尾矿砂的微波脱砷方法。属于固体废弃物解毒
，是涉及工业固体废弃物除砷的一种新技术。
技术介绍
砷俗称为类金属，毒性极强，且具有致癌作用。它可通过自然作用和人为活动进入环境。全球每年由于人类活动排入环境中的砷约为120万吨，自然作用释放到环境中的砷约为2.2万吨，我国采砷量至少高达139万吨以上，其中广西、云南、湖南采砷量最大。在矿业砷的采冶过程中，70%的砷弃留于尾矿中。矿业活动释放的砷已通过土壤及食物链途径威胁到人体健康，尤其是在矿业活动密集的西南地区问题更加突出。我国有267余万人遭受饮水型和燃煤型高砷的影响，是地方性砷中毒危害最严重的国家之一。对含砷废水和废渣的治理技术已成为全球研究的热点。含砷废渣的处理目前从“固砷”逐渐向砷的开发利用转变火法流程处理干燥状态的三氧化二砷，难于确保良好的作业环境。该法提砷成本较低，处理量大，但如果生产过程控制不好极易造成环境的二次污染，目前逐渐被火法湿法联用技术取代，该法既能提高砷的回收率，又能降低成本，减少二次污染。湿法回收砷及其他有价金属是目前研究的热点，湿法回收不产生粉尘，能满足环保要求，具有低能耗、少污染、效率高等优点，但流程较为复杂，处理成本相对较高。在充分利用砷资源的同时，应开发含砷废弃物的生物冶金、膜分离技术和机械活化浸出等新技术的开发研究，实现砷资源的综合利用，为砷污染的治理开辟新的途径。尾矿砂中的砷都以硫砷化物形式存在，砷的毒性不仅造成尾矿砂对环境的污染，更是目前影响尾矿砂资源化的瓶颈难题。微波对含铁、硫、水、硫砷化物物质等具有选择性吸收作用，利用微波这种吸收特性 对含砷尾矿砂进行快速又无二次污染的收集，使尾矿砂解毒后能进行各种火法或湿法冶炼，解决了含砷矿物无害化资源化的关键难题，为含砷矿物的提供了一种绿色快速脱砷新方法，将对含砷矿产资源的无环境污染高效开发利用起到巨大推动作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有固体废弃物含砷毒污染处理技术的不足，提供一种无二次污染低耗高效的环境友好新型处理含砷尾矿砂砷的方法。该方法不仅低耗高效的快速去除尾矿砂中有害砷化物，砷化物被收集成有用砷化物，而且使用该方法不产生二次污染，该方法使尾矿砂类固体废弃物成为有利用价值的材料，它提供了一种含固体废弃物污染治理的新方法。为了实现上述目标，本专利技术将尾矿砂放入耐高温非金属容器内，将容器置于微波炉腔中，在容器与容器盖之间用密封环将密封后，合上微波发生器，开启气泵系统，在开启冷凝系统使常温水或风进入冷凝系统中，开启微波发生器使微波对尾矿砂进行> 0.lw/cm2的辐射，随着尾矿砂被加热，系统温度不断上升，当温度计读数在360± 130°C范围出现稳定值后再次升温时，尾矿砂中砷及砷化物已基本升华完成，此时关闭微波发生器，至系统温度计读数降至90°C以下时，再关闭冷凝系统和气泵系统，打开冷凝系统下方卸料盖，清除收集砷或砷化物。本方法对现有的尾矿砂除砷进行显著的改进，相比现有的高温燃料加热式尾矿砂除砷方法或强酸强碱加热加压等湿法除砷方法，本方法除砷时间大幅缩短几十至几百倍、没有砷等二次污染物产生、脱出的砷化物被收集后成为有用的产品，残留的尾矿砂被脱砷毒后成为无砷污染的 可利用的材料，有效的将含砷固体废弃物变废为宝。本专利技术根据微波作用原理，并综合考虑现行含砷尾矿砂的综合特点，研发出一种从含砷尾矿砂中的绿色快速脱砷方法，实现对含砷尾矿砂的无害化资源化作业，有效的解决了当前含砷尾矿砂瓶颈难题。本专利技术:具有以下特征1、所述处理系统是由< 100目的含砷尾矿砂、微波发生器、密封耐高温非金属容器、导流系统、冷凝系统、回收系统构成。所述方法是将含有吸波剂的尾矿砂放入耐高温非金属容器，置于微波炉腔中，开启回收系统、冷凝系统和微波发生器、当尾矿砂温度在360± 130°C范围出现一段稳定值后再次升温时，关闭微波发生器，至温度降至90°C以下，关闭冷凝系统和回收系统，收集砷或砷化物。2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于:所述设备是由回收系统中可形成真空状态(所达真空度低于700mmHg)或供气状态(所供气体为氩气、氢气、i气、氮气、二氧化碳气体或上述中二种以上气体所组成的气体，所达压力大于IlOKPa)，其作用在于使容器中砷及砷化物被导入冷凝系统中，然后进行回收。3、所述的密封耐高温非金属容器可由高温陶瓷、高温玻璃等材质制成，能耐600°C以上高温，且容器外表有无机保温材料层。4、所述的冷凝系统可为水冷式、风冷式或水冷风冷组合式，但其冷凝系统的出口温度彡90°C。5、所述的微波发生器对尾矿砂的功率密度彡(0.lw/cm2)。6、所述的吸吸波剂是指含硫、水、铁、锰等物质或他们的组合物，其吸波剂量低于尾矿砂量，且微波对尾矿砂加热前，吸波剂需与尾矿砂充分混合均匀。附图说明附图:本专利技术的具体实施装置结构示意图1、微波发生器2、密封耐高温非金属容器3、导流系统4、冷凝系统5、回收装置具体实施方案下面结合实施例作进一步说明，以下实施案例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。实例1、取广西大厂锡矿尾矿砂(含砷2.6%，铁19% )2000G，粒度小于150目的含砷尾矿砂(因样品中已含铁等吸波剂而不外加吸波剂)，置于罐外附有石棉纤维布的耐高温陶瓷罐中，将带高温导气管的陶瓷罐盖盖在陶瓷罐，并用石棉纤维带将陶瓷罐与盖缝隙密封好，合上微波炉门，开启冷凝系统的水路开关和真空泵后，观察真空表的真空度至550mmHg时，开启微波电源调至800W，观察陶瓷盖上端热电偶温度计读数，9分钟看到温度上到299度时，温度上升速度迅速变小，13分钟后温度又加快上升，此时关闭微波电源，28分钟后看到温度计读数降到53度，关闭真空泵开关和冷凝水开关，卸开冷凝系统上端连接螺丝，用塑料罐接到冷凝系统下端，卸开冷凝系统下端连接螺丝，将冷凝系统列管中砷和砷化物用刷清入塑料罐中，取50G进行化验，结果砷含量为95.3%，砷重47.4G，回收率为90.1%。实例2、取郴州有色园尾矿砂(含砷1.6%，铁17.3%，锰2.2% ) 3000G，粒度小于200目，因样品中已含铁等吸波剂而不外加吸波剂，置于罐外附有石棉纤维布的耐高温陶瓷罐中，将带高温导气管的陶瓷罐盖盖在高温陶瓷罐，并用石棉纤维带密封好陶瓷罐与盖，合上微波炉门，开启冷凝系统的水路开关和氩气泵系统后，观察压力表的读数至135KPa时，开启微波电源调至1000W，观察陶瓷盖上端热电偶温度计读数，11分钟看到温度上到317度时，温度上升速度迅速变小，17分钟后温度又加快上升，此时关闭微波电源，32分钟后看到温度计读数降到55度，关闭真空泵开关和冷凝水开关，卸开冷凝系统上端连接螺丝，用塑料罐接到冷凝系统下端，卸开冷凝系统下端连接螺丝，将冷凝系统列管中砷和砷化物用刷清入塑料罐中，取50G进行化验，结果砷含量为91.6%，砷重43.5G，回收率为90.6%。实例3、将湖南瑶岗仙尾矿砂50KG(含砷2.3% )，筛取粒度小于200目矿粉筛取尾矿粉，与5KG粒度小于200目的铁红粉充分磨匀后，置于槽外附有石棉纤维布的高温陶瓷槽中，将带高温导管的高温陶瓷盖置于陶瓷槽上，用石棉纤维布密封陶瓷槽与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从含砷尾矿砂中快速脱砷的绿色冶炼方法，其特征在于：所述处理系统是由≤100目的含砷尾矿砂、微波发生器、密封耐高温非金属容器、导流系统、冷凝系统、回收系统构成。所述方法是将含有吸波剂的尾矿砂放入密闭耐高温非金属容器，置于微波炉腔中，按序分别开启回收系统、冷凝系统和微波发生器，当尾矿砂温度在360±130℃范围出现一段稳定值后再次升温时，关闭微波发生器，至温度降至90℃以下，关闭冷凝系统和回收系统，收集砷或砷化物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷恒毅，白涛，李淑萍，刘章，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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