從銅冶煉系統砷鉍渣中提取砷試驗研究

牛永勝，王源瑞，龐振業，郭永宏，李 杰，姚應峰

(1.西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900；2.白銀有色集團股份有限公司，甘肅 白銀 730900)

銅冶煉煙塵在制酸過程中產生污酸廢水，其中含有錸(10～30 mg/L)、銅(600～800 mg/L)、鉍(500～1 000 mg/L)和砷(13～20 g/L)等有價元素。目前，針對這種廢水，主要采用電位控制硫化沉淀法先沉淀銅、鉍、砷，再用硫代硫酸鈉還原沉淀錸工藝使銅、鉍、砷與錸分離，實現錸的富集[1]。銅、鉍、砷硫化沉淀過程中產生大量砷鉍渣，砷鉍渣通過返爐熔煉回收銅，但砷、鉍始終在系統中閉路循環，造成銅電解液中砷、鉍濃度較高，嚴重影響陰極銅質量。采用火法處理砷鉍渣[2-4]，砷、鉍分離不徹底，鉍精煉直收率低，且環境污染較大[5]。濕法工藝中的直接氧化法[6]、硫酸銅置換法[7]、堿浸法[8-12]、氧壓浸出法[13-14]和硫酸鐵法[15-16]等雖能實現砷的脫除和銅、鉍富集，但也存在一些缺點。硫酸銅置換法銅粉消耗量大，成本高；堿浸法堿量消耗大且難以回收，需再通過氧化-還原過程才能制備低環境風險的砷產品；硫酸鐵法工藝復雜、成本高，制備的三氧化二砷中鐵容易超標，難以達到質量要求[17]；氧壓浸出—二氧化硫/亞硫酸鈉還原工藝[18]雖可獲得品質較好的As2O3，但過程中返料多,砷回收率較低。試驗提出采用砷鉍渣氧壓酸浸—浸出液砷鉍渣還原—還原液蒸發濃縮—冷卻結晶法制備高純度As2O3，以期控制物料中的砷在系統內循環、無二次污染，實現砷、銅、鉍的高效分離與富集。

1 試驗部分

1.1 試驗原料、試劑及設備

試驗原料為甘肅某銅冶煉廠污酸分步硫化沉淀產生的砷鉍渣，渣中的砷、銅和鉍等主要以硫化物(CuS、Bi2S3和As2S3等)形式存在，其主要成分見表1。……