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含砷废渣资源化利用技术探讨 　　[摘 要]近年来，含砷废渣的资源化利用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了含砷废渣的来源及危害，并结合相关实践经验，分别从火法焙烧等多个角度与方面，就含砷废渣的资源化利用技术展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 　　[关键词]含砷废渣；资源化；利用技术；探讨 　　中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0032-01 　　1 前言 　　作为一项实际要求较高的实践性工作，含砷废渣的资源化利用有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对含砷废渣资源化利用技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 　　2 含砷废渣的来源及危害 　　砷广泛存在于自然界，被世界卫生组织列为环境污染的首位。含砷废渣主要来源于冶炼废渣（如砷碱渣、含砷烟灰）、含砷尾矿、处理含砷废水和废酸的沉渣、电子工业的含砷废弃物以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。从整个有色冶金系统的角度来看，进入冶炼厂的砷，除一部分直接回收成白砷（三氧化二砷）产品外，70 %的砷弃留于尾矿中，其它的含砷中间产物最终几乎都进入到含砷废渣中。长期以来，含砷废渣大多采用囤积贮存的方法处置，易形成二次污染，已经构成了我国有色金属冶金企业最主要的环境污染源，对企业周围环境造成了严重的污染。含砷废渣污染的矿区会使人体慢性砷中毒、造成皮肤损坏、肝脾肿大，甚至引起恶性肿瘤。 　　3 含砷废渣的资源化利用技术分析 　　3.1 火法焙烧 　　传统的火法焙烧工艺主要是利用氧化砷低沸点的性质，将高砷废渣经过氧化焙烧制取粗白砷，或者将粗白砷进行还原精炼以制取纯度较高的单质砷。目前比较成功的火法冶炼砷的方法主要有吹碱氧化法、砷酸盐法、硫化法、碱性精炼法。 　　含砷废渣在600-850 ℃下氧化焙烧可使其中40%-70%的砷以AsS、As4O6 挥发，加入催化剂如硫化剂（黄铁矿）可挥发90%-95%的砷。具体反应方程式如下： 　　3FeAsS=FeAs2+2FeS+AsS↓ 　　12FeAsS+29O2= 4Fe3O4+3As4O6↑+12SO2↑ 　　16FeAsS+12FeS2+45O2= 14Fe2O3+4As4S4+24SO2↑ 　　火法焙烧工艺的含砷物料处理量大，特别适于含砷量大于10 %的含砷废渣的资源化利用。但是此法存在诸如环境污染严重、投资较大和原料适应范围小等方面的缺点。 　　3.2 湿法浸出 　　湿法浸出法是使含砷废渣经过酸浸、碱浸、盐浸等方法处理后，含砷废渣中的砷被浸出进入浸出液中，然后对浸出液中的砷进行不同的处理，达到回收砷产品的目的。湿法浸出提砷是消除生产过程中砷对环境污染的根本途径。它相对于火法焙烧处理具有成本低、无二次污染、劳动条件好、能耗低和除砷率高等优点，但其工艺流程复杂，生产中应设法缩短流程，简化操作。湿法浸出提砷的主要方法有硫酸浸出法、碱浸法、硫酸铜置换法、硫酸铁法等，此外还有硝酸浸出法、砷酸浸出法、有机溶剂萃取法、三氧化二砷饱和溶解度法等。 　　3.2.1 硫酸浸出法 　　将硫化沉淀得到的含砷废渣（As2S3）在密闭反应器内用硫酸（≥80 %）处理，反应温度为140 -210 ℃，反应时间2-3 h。As2S3 经分解、氧化、转化，形成单质硫磺和As2O3。在一定温度下，As2O3 溶解在硫酸溶液中形成母液，固液分离出硫磺后，将母液冷却结晶析出固体As2O3，砷的总回收率达95.3 %。 　　3.2.2 碱浸法 　　碱浸法是利用氢氧化钠并通入空气对含砷废渣进行碱性氧化浸出，将砷转化成砷酸钠，然后经苛化、酸分解、还原结晶过程，制得粗产品As2O3。 　　用225 g/L 的氢氧化钠溶液浸出含砷废渣，浸出温度为180 ℃，氧分压为2 MPa，液固体积质量比为10：1。一段浸出4 h，溶液中砷回收约为90 %。另外可用氨溶液或氨与硫酸铵的混合物作为砷渣浸出试剂，浸出温度为 80 ℃，氧分压为400 kPa。在80 ℃的浸出温度下对含砷21 %的脱铜阳极泥进行处理，60 min 即有90 %以上的砷被浸出，砷呈五价进入溶液，质量浓度达20 g/L，浸出液经进一步处理，得到的产品中As2O3质量分数达99.6 %。 　　3.2.3 硫酸铜置换法 　　硫酸铜置换法是处理硫化砷渣比较成熟的方法。首先用硫酸铜溶液对硫化砷渣进行浆化，砷与铜在65 -70 ℃发生反应： 　　As2S3+ 3CuSO4+4H2O =2HAsO2+3CuS↓+3H2SO4 　　砷以HAsO2 形态溶于溶液中，但其溶解度对温度敏感，冷却后亚砷酸仍留在残渣中，经固