砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑工艺研究.doc

砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑工艺研究.doc砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑的工艺研究
砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑的工艺研究
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砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑的工艺研究
砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑的工艺研究
砷碱渣是火法炼锑加碱除砷过程中产生的有毒废渣。 目前我国每年产生砷碱
渣约 1 万吨 , 历年堆存量已达 20 万吨。
砷碱渣中水溶性砷是一种致癌物 , 对人类以及周边环境造成严重威胁 , 已成
为社会亟待解决的问题。近年来发生的多起砷碱渣严重污染事故 , 引起世人的高
度重视 , 砷碱渣的处理势在必行。
本研究对砷碱渣的特性进行详细研究的基础上 , 提出了“水浸 - 碱浸 - 控电位
氧化”综合回收砷碱渣的技术方案 , 完成了小型实验和工业化扩大试验。采用该
方案处理砷碱渣不但能消除其对环境的危害 , 而且能回收其中的有价金属锑 , 具
有显著的社会、经济和环境效益。
论文的主要研究内容和结果如下： 在不同浸提液中分析了砷碱渣的浸出毒性 ,
结果显示 , 砷碱渣浸出毒性高 , 可划为危险废物。不同浸出剂中 , 砷碱渣毒性由高
到低排序为：硫酸硝酸法 > 去离子水法 > 醋酸缓冲溶液法。
根据砷、锑的浸出热力学分析可知 ,As( Ⅲ) 的溶解度远大于 Sb(Ⅲ ); 在 pH为
2-9 时, 溶液中的砷锑浓度比较稳定 , 当溶液 pH大于 9 时, 砷的溶解度迅速增大 ,
但当溶液 pH 大于 12 时, 锑的溶解度亦增大 , 因此当溶液 pH 值为 9-12 时, 可通过
浸出的方式实现砷锑的初步分离。 “水浸—碱浸”二段浸出法能实现砷碱渣中砷
锑的高效分离 , 砷进入溶液而锑仍留在渣中。
经二段浸出法处理后 , 砷碱渣中 95%以上砷可有效浸出 , 浸出渣中含砷低于
%。对砷碱渣水浸过程的动力学进行分析后 , 得出砷的水浸过程受化学反应控
制 , 浸出过程符合致密球形收缩反应核动力学模型： 。
在所选实验范围内对应的试验条件下 , 砷水浸出过程的表观活化能为
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砷碱渣中砷锑分离并选择性回收锑的工艺研究
。通过对不同价态锑化合物在水溶液中溶解度的差异的研究 , 筛选
出一种特殊脱锑剂 , 利用脱锑剂的氧化性能 , 促使锑以溶解度更小的五价化