含砷废渣的资源化利用技术探讨
硫化砷渣中有价元素资源化综合利用技术研究
管理及其他M anagement and other 硫化砷渣中有价元素资源化综合利用技术研究包洪光，杨 强，吴晓松摘要：本文主要介绍了硫化砷渣的来源和特点；分析了硫化砷渣综合回收工艺的复杂性。
总结了近年来国内外常用的工艺方法，结合硫化砷渣的特点分析和论述了各方法的优缺点，并对硫化砷渣的资源化处理的发展提出了建议。
关键词：硫化砷渣；三氧化二砷；金属砷；资源化砷属剧毒、致癌元素，一般富集于Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Au 和Ag等有色金属矿石中。
随着有色金属和精矿产量的增加，每年进入冶炼系统的总的砷量超过了10万t，其中约有三分之一的砷在高温冶炼过程中形成稳定的玻璃态砷固化于炉渣中，但还有大量的砷以氧化物形式进入烟气和烟尘中，在尾气洗涤处理过程中进入酸性废水中，形成污酸。
硫化沉淀法作为污酸处理最常用的方法，具有操作简单、效果好、处理量大、处理速度快等优点，在各大冶炼厂被广泛应用，但是硫化反应过程中生成的硫化砷渣属于危险固废，大部分冶炼企业采用堆存或掩埋的方式处理，虽然短时间内处理了砷污染问题，但是固化填埋造成的体积膨胀一方面占用了大量的土地，另一方面长期堆存砷有可能转化为其他毒害形式对环境造成危害。
随着环保政策的不断收紧，同时为了实现清洁生产、提高企业的经济效益，有必要对硫化砷渣进行资源化综合回收与利用。
1 硫化砷渣特性分析硫化砷渣成分比较复杂，一方面剧毒元素砷含量高，对生态环境和人类健康的潜在危害大；另一方面其中含有的Cu、Pb、Zn、Re、S、Bi等有价元素，资源综合利用价值高。
在实现资源化和无害化处理的同时，回收其中的有价元素是硫化砷渣处理的关键点和难点。
我国南方某厂铜冶炼系统硫化砷渣主要成分如下：Cu1.68%，Pb1.58%，Zn1.26%，As55.8%，Re558g/t，S33.8%，Fe0.12%，Bi0.87%。
有色冶金是含砷废渣的主要来源，硫化砷渣中的As主要以As2S3的形式存在。
含砷废渣综合利用
含砷废渣综合利用废渣综合利用主要包括回收有用成份，用于生产水泥等建筑材料等。
（1）回收有用成份含砷废渣作为一种有用的二次资源，可以从中提炼出各种含砷的产品。
除了生产传统的白砷外，砷产品的应用范围在不断扩大，对含砷产品的深度加工行业也在不断发展。
废渣填埋场废渣贮存量约8.15万m3，按1.30t/m3比重计算，废渣总重量为10.60万吨。
废渣含砷量在0.25%～1.25%之间，按均值量0.75%计算，理论上可以提炼精白砷795t。
目前，对于含砷量高的废渣一般采用以下两种方法回收：①用氧化还原焙烧等火法处理，使其中的砷以白砷的形式回收，是国内从硫化砷渣中回收As2O3最普遍采用的方法。
火法采用氧化焙烧、还原焙烧和真空焙烧等进行处理，砷直接以As2O3形式回收。
这种技术成熟，流程短，成本低；但其处理干燥状态的As2O3，难于确保良好的作业环境，极易造成环境的二次污染，且产品纯度低，砷回收率低。
目前采用火法回收砷的生产厂有日本足尾冶炼厂、瑞典波利顿公司、我国云锡公司、柳州冶炼厂及赣州冶炼厂等。
②用酸或碱浸等湿法处理，先把砷从废渣中分离出来，然后再做进一步的处理。
湿法处理较火法处理有成本低，无二次污染，劳动条件好，能耗低和除砷效率高等优点，但其工艺流程较复杂，生产中应设法缩短流程，简化操作。
据文献报道，日本古河公司足尾铜厂以硫化砷渣在气流焙烧炉随热气流进行干燥、焙烧，烟气经冷却冷凝得到粗白砷（含量90％～93％），再以反射炉再升华一次得到精白砷（含量＞99.3％）。
古河法生产每吨As2O3的消耗定额为重油1.44t、电1200kW·h、水120t。
按重油5000元/t、电0.80元/ kW·h、水2.50元/t 计算，生产每吨As2O3的消耗的材料成本约8460元。
再加上处理过程需要的人工、机械费用和装卸、运输费用，生产每吨As2O3的成本达2.0～2.5万元，而国内As2O3的市场价格约为4500元/吨。
含砷工业废弃物资源化再利用技术探讨
ｌ ａ ｗ ａ ｙ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｕ ｓ ｅ ｆ ｏ ａ ｒ ｓ ｅ ｎ ｉ ｃ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ，ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ —
Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｊ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ， Ｇ ａ ｎ ｓ ｕ ７ ３ ７ １ ０ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ａ ｒ ｓ ｅ ｎ ｉ ｃ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｍｌ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ｓ ｐ ｏ ｓ ａ ｌ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｇ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｔ ｏ ｐ ａ ｙ ｍｕ ｃ ｈ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｓ ｏ ｕ ｎ ｄ ｌ ａ ｗ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｍａ ｎ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ，ｆ ｏ ｓ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒｋ ｅ ｔ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｔ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ，ｎ ｅ ｗ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｆ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｈ ａ ｒ ｍｌ ｅ ｓ ｓ ｎ ｅ ｓ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ；ａ ｒ ｓ ｅ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｓ ｅ ｎ ｉ ｄ ｅ；ｗ ａ ｓ ｔ ｅ；ｒ ｅ ｐ ａ ｉ ｒ ；ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ；ｈ ａ ｒ ｍｌ ｅ ｓ ｓ
含砷固体废物的处理现状与展望
含砷固体废物的处理现状与展望含砷固体废物的处理现状与展望更新时间：1-26 15:29我国砷矿资源丰富，探明储量为世界总储量的70％，其中广西、云南、湖南三省储量分别占全国总储量的41．5％，15．5％和8．8%，合计占全国总储量的2/3。
砷在农业、电子、医药、冶金、化工等领域具有特殊用途，可用于制取杀虫剂、木材防腐剂、玻璃澄清脱色剂等。
随着科技的发展，砷的市场需求不断增加，目前全世界砷的年产量（以As2O3计）约5万t。
在砷的冶炼及其化合物的生产使用过程中，大量的砷化物被引入环境，污染水源，危害人体健康，因此人们对砷毒危害已给予了极大关注。
我国《工业企业卫生标准》规定：地面水中砷最高允许质量浓度为0.04 mg/L，居民区大气中砷化物（按砷计）日平均最高允许质量浓度为0.003mg/m3。
工业“三废”排放试行标准规定：砷及其无机化合物最高允许质量浓度为0.5 mg/L。
采用现代废水处理技术，含砷废水可以较易实现达标排放，然而，冶炼过程产生的固体含砷废物以及处理废水、废酸产生的含砷沉渣等对环境的污染和危害目前还没有得到彻底根治，大量有价金属没有得到充分利用，含砷废物的排放现状与环保部门的要求仍相距甚远。
长期以来含砷废物大多采用囤积贮存的方法处理，随着高浓度含砷废物越积越多，对其无害化处理成为亟待解决的问题。
1 含砷固体废物的来源含砷废渣主要来自冶炼废渣、处理含砷废水和废酸的沉渣、电子工业的含砷废物以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。
冶炼炉渣（尤其是锑冶炼过程中产生的砷碱渣）中砷含量较高、污染较严重。
从整个有色冶金系统来看，进入冶炼厂的砷，除一部分直接回收成产品白砷（如从高砷烟灰中直接提取白砷）外，其它的含砷中间产物最终几乎都进入到含砷废渣中。
2 含砷固体废物的稳定性评价通过浸出实验来检测有害化合物的稳定性已经成为一种习惯做法，目前各国大都采用美国环保局的“毒性特征程序实验”（TCLP实验）来检测。
含砷污泥的无害化、资源化处理研究
固体 废 物多 属 于 危 险 固体废 物 ． 年 约 每
有 ５Ｏ ０ 砷 从废 物 中流失 ． 环 境污 染 ０ ｔ 对 严 重 对 某有 色金 属公 司 生产 过程 中产 生 的 污 水 经 石 灰 沉 淀 处 理 后 产 生 的塘 泥 中含 有砷 及 其 化合 物 ． 而其 无 害化 因
处 理 和 处 置 才 能 安 全 堆 放 于 填 埋 场
表 １ 含 砷 干污 泥成 分
含 砷 污 泥 自然 凉 干 后 ． 磨 ． 保 研 在 持 总质 量 为 ｌ ｇ的前 提 条 件 下 ．将 污 Ｏ 泥、 泥、 水 添加 剂按 不 同比例 混合 ． 混合 均 匀 ．加水 搅拌 ．制成 长宽 均 为 １ ｃ ．ｍ ２ 的固化块
毒 性 鉴 别
表 ２ 塘 泥 的 毒 性浸 出试 验 ｆ 单位 ： ｇＬ） ａ ｒ／
素及 其 化 合 物 的污 泥 ． 放 在 环境 中必 化 物还 可 以用于建 筑 材料 采 用水 泥包 超 标 ．浓 度接 近 最高 允许 浓 度 的 ３倍 ． 堆
须 经过 处 理 ． 其 含 量有 严 格 控制 砷 对 是一 种 类 金 属物 质 ． 以形 成一 系列 高 可 收 ． 引 起 神经 衰 弱综 合 症 和皮 肤 粘 膜 会 病变 等 ： 机砷 化 合 物会 引 起肺 癌 和 皮 无 肤 癌 ： 生 物 作 用 下 ． 可 能 转 化 为 毒 在 有 性 更 强 的有机 砷 有 色冶 炼行 业产 生 的 因而该 塘 泥不 得 任意 堆放 ． 须经 过无 必 害 化处 理 ， 然后再 实行 安全 堆放
含砷 污 泥 的无 害化 源化处 理研 究 资
苏纯 华 胡 玉倩
４０７ ） ３ ０ ３ （ 武汉 工程 大 学环 境 与城 市建设 学院 湖北 武 汉
有色金属行业含砷废弃物处置技术的研究进展王永昆
有色金属行业含砷废弃物处置技术的研究进展王永昆发布时间：2021-09-24T12:16:33.184Z 来源：《防护工程》2021年14期作者：王永昆[导读] 本次研究中，着重介绍了两类有色金属行业内含砷废弃物的处理技术，分别是资源化、稳定化-固化技术的研究进展。
过程中，围绕含砷废弃物之内的烟灰以及废渣2个方向展开研究，旨在通过本次研究内容的展开，进一步为有色金属行业的含砷废弃物处理效率及质量提升起到帮助。
王永昆云南华测检测认证有限公司 650214摘要：本次研究中，着重介绍了两类有色金属行业内含砷废弃物的处理技术，分别是资源化、稳定化-固化技术的研究进展。
过程中，围绕含砷废弃物之内的烟灰以及废渣2个方向展开研究，旨在通过本次研究内容的展开，进一步为有色金属行业的含砷废弃物处理效率及质量提升起到帮助。
关键词：有色金属；含砷废弃物；资源化前言：现阶段，我国有色金属行业发展中，含砷类废弃物在来源上，主要集中在砷砂反射炉烘焙后，用于生产白砷流程中所形成，同时在冶炼回收有价金属时，也易产生含砷废弃物。
据相关实验资料显示，目前砷化物内均是构成剧毒的原生物质，而此类物质对于环境的威胁极大。
此时，想要充分于有色金属行业生产经营期间做好含砷废弃物的处理工作，就必须针对当前既有的处理技术进行不断优化和更新，借此进一步提升行业生产效率及安全性的同时，对于环境污染率的降低也可起到助推效用。
鉴于此，针对有色金属行业含砷废弃物处置技术这一内容进行深入分析具有重要现实意义。
一、有色金属行业含砷废弃物资源化处理技术研究（一）含砷烟灰处理技术进行含砷烟灰处理技术的研究时，学者研究中重点借助As2O3本身所具备的易溶热水不易溶冷水的特性，使用沸水对高砷烟灰进行浸泡，得到了亚砷酸溶液，随后进行除杂和脱色的蒸发处理，使得溶液中的砷质量浓度进一步控制在12g/L范围内，并执行冷却结晶实验流程[1]。
当沸水的温度下降至35℃左右时，实验人员执行离心过滤操作，并使用湿式包装方法，将所得出的晶体放置在远红外线干燥箱之内，进行低温干燥处理，处理时间为24h。
硫化砷渣的资源化处理技术现状
硫酸高铁[Fe2(S04)3]氧化浸出法采用Fe2(SO4)3,在高压下浸出硫化砷，从而使各种金属离子分离。由于在高压下操作，设备比较复杂，操作费用及造价较高。由于采用Fe2(SO3)，作氧化剂，生产成本要低于硫酸铜置换法；但是该法的工艺流程仍然较为复杂[6-7]。过程的主要反应为：
4 硫化砷渣制取硫化砷的处理技术
As2O3+3Fe2(SO4)3+4H202HAsO2+6FeSO4+3H2SO4+3S
HAsO2+Fe2(SO4)3+2H2OH3AsO4+2FeSO4+H2SO4
水志良、靳珍和黄卫东[8]提出一种硫酸高铁法的改进工艺，采用常压浸出。该方法以Fe2(SO4)作氧化剂，在酸性水溶液中溶浸砷滤饼(有效成分As2S3)，将三硫化二砷氧化为亚砷酸(HAsO2)和砷酸(H3AsO4)，且溶液中的砷主要以砷酸(As+5)形式存在，硫以单质硫形式留在渣中，用SO2气体还原获得白砷产品，砷的直收率只有83％～85％。
As2S3+4H2SO4加热As203·3S03+4S+4H20
As203·3SO3+3H20冷却。结晶As203+3H2SO4
硫酸为发烟硫酸。例如，取砷硫化物精矿粉50 g，加人w(H2SO4)～98％硫酸溶液300ml，其液固比为6 L：1 kg，反应温度为170℃ ，机械搅拌，反应1．5 h，硫呈熔融状悬浮于母液表面，将三氧化二砷沉淀物从反应的混合物中收集，经水洗、过滤、烘干，可获得三氧化二砷固体，叫(As203)达99．9％，砷的提取率达98．3％。
3.硫化砷渣制取三氯化砷的处理技术
上条尚、芦谷良一、山下博等【17】提出以w(H2SO4)40％～80％（最好是50％～70％）的渣将硫化砷渣制成淤浆，再通入氯气在60～70℃下反应形成氯化砷溶液和元素硫
砷碱渣综合处置与资源化利用的研究
砷碱渣综合处置与资源化利用的研究沈吉峰，彭 竣，刘 勇，唐亚峰，李光裕（湖南有色产业投资集团有限责任公司，湖南 长沙 ４１０１２９）摘 要：砷碱渣的无害化处置关系到环境和人体健康，以及锑冶炼行业的可持续发展。
本文针对砷碱渣处置过程中的难点，提出了一种无害化处置砷碱渣并资源化回收其中有用成分的工艺。
该处置工艺主要包括四个部分：砷碱渣浸出工序、浸出液碳化工序、碳化后液碱性脱砷工序和脱砷碱液循环浸出工序。
针对影响每个工序的关键因素以及潜在机理，本文进行了系统地研究和总结。
采用本文所提出的砷碱渣处置工艺，在实现砷碱渣中砷组分无害化处置前提下，获得了含砷仅为０．１９％的碳酸氢钠产品，以及含砷高达２６．９８％的高砷渣，并实现了工业用水的零排放。
关键词：砷碱渣；碳化；碱性脱砷；资源化回收中图分类号：Ｐ６１８．６６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１０－０１１６－６Study on the comprehensive disposal and resource utilization of arsenic-alkali slagSHEN Ji-feng, PENG Jun, LIU Yong, TANG Ya-feng, LI Guang-yu（ Ｈｕｎａｎ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｈａｒｍｌｅｓｓ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ－ａｌｋａｌｉ ｓｌａｇ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎｔｉｍｏｎｙ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ－ａｌｋａｌｉ ｓｌａｇ ｄｉｓｐｏｓａｌ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈａｒｍｌｅｓｓ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ－ａｌｋａｌｉ ｓｌａｇ ａｎｄ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｕｓｅｆｕｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｉｔ． Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｆｏｕｒ ｐａｒｔｓ： ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ ａｌｋａｌｉ ｒｅｓｉｄｕｅ， ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ， ａｌｋａｌｉｎｅ ｄｅａｒｓｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ｃｙｃｌｉｃ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｅａｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｐｒｅｍｉｓｅ ｏｆ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｈａｒｍｌｅｓｓ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｏｆ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎ ａｒｓｅｎｉｃ ａｌｋａｌｉ ｒｅｓｉｄｕｅ， ＮａＨＣＯ３ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｏｎｌｙ ０．１９％ ａｒｓｅｎｉｃ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａｎｄ ｚｅｒｏ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ．Keywords: ａｒｓｅｎｉｃ ａｌｋａｌｉ ｒｅｓｉｄｕｅ； Ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ； Ａｌｋａｌｉｎｅ ａｒｓｅｎｉｃ ｒｅｍｏｖａｌ； Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ收稿日期：２０２３－０３作者简介：沈吉峰，男，生于１９８７年１１月，江苏南通人，本科学历，工程师，研究方向：冶金与环境工程。
探究有色金属冶炼生产中含砷废水和废渣的治理
Explore the treatment of arsenic containing wastewater and slag in non-ferrous metal smelting production
ZHONG Yong
（Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００００，Ｃｈｉｎａ））
M 冶金冶炼 etallur水和废渣的治理
钟勇
（长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南 长沙 ４１００００）
摘 要 ：随着社会经济的高速发展，社会已经全面进入到了新时代之中，这也使得各个社会行业得到了较为完善的发
展优化，而在有色金属的冶炼生产过程中，其很容易产生相应的含砷废水以及废渣，影响到周边环境。因此，文章首先
1 有色金属冶炼生产中含砷废水与废渣的危害 在社会经济高速发展的背景下，尽管我国有色金属冶炼
生产的原料结构已经得到了相应的调整，但其中所采用的原 料大多仍旧为硫铁矿，而由于硫铁矿自身的原料品种以及品 位相对较低，导致其所排放出的废水具备着酸度大以及色度 大等特征，其中不仅蕴含着大量的矿尘以及稀酸，并且随着 原料的转变，还存在着铅、氟、砷、汞以及铜等多种有害物 质。同时，硫铁矿中的含砷量极高，而在实际冶炼阶段中， 又缺少必要的砷回收措施，使得每升废水当中的含砷量高达
2 当前有色金属冶炼生产中含砷废水与废渣的处理 技术 2.1 吸附法
在对含砷废水以及废渣进行处理的过程中，吸附法主要 就是利用相应的吸附剂，并在废水当中吸附氟与砷等物质， 而后通过少量的酸碱或是盐溶液，对蕴含砷、氟的吸附剂进 行洗脱处理，分离出其中的砷、氟等元素，并且还能够使得 吸附剂再生。在当前的社会环境中，较为常见的吸附剂主要 为活性铝、活性炭、沸石、粉煤灰以及赤铁矿等，这种吸附 法，属于一种技术手段较为成熟，并且实施起来比较简便的 废水处理技术，适用于水量大并且浓度较低的水处理体系当
硫化砷渣的资源化处理技术现状
1．2．3 硫酸氧化浸出法
李岚、蒋开喜等[9]提出在硫酸体系下采用工业氧加压氧化浸出处理硫化砷渣。加压氧化浸出的优点在于它将置换与氧化结合在一个过程中进行，加速了浸出过程，减少了液固分离次数。其工艺条件为温度150℃，氧分压0．55MPa，反应时间5 h，As浸出率97．68％。由于用氧气作为氧化剂，不使用硫酸铜或硫酸高铁，浸出液的处理大为简化，同时，不排放尾气，因此，加压浸出的能耗要低于硫酸铜置换工艺。加压浸出法的另一特点还在于它可以完全与目前的硫酸铜置换法配套，取代其置换和氧化操作，并充分利用其余部分的工艺设备。
关键词 ：硫化砷渣；处理技术；资源化
长期以来含砷废物大多采用囤积贮存的方法处理，随着高浓度含砷废物越积多，为防止产生二次污染，对其无害化处理成为亟待解决的问题。目前国内外处理含砷废渣和污泥常用的固化处理技术是水泥固化、有机聚合物固化、沥青固化和火法固化。这些处理方式不仅增加企业负担，而且造成资源的极大浪费。
1 硫化砷渣制取三氧化二砷的处理技术
以硫化砷渣为原料氧化制取三氧化二砷的技术，依其技术特点，分为两大类，即火法和湿法。随着国家环保政策日益严厉，对火法处理硫化砷渣的技术控制趋严，湿法处理硫化砷渣的技术是发展方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2) 水灰比量对固化强度的影响 。水分过小 则无法保证水泥的充分水合作用 ; 水分过大 , 则会
611 资源化处理工程中的污染源及治理措施 [ 5 ] (1) 固废 。选用的弃渣 (砷渣 、尾矿 ) 均属
出现泌水现象 , 影响固化块的强度 。
于危险废物 , 应按照相关的标准规范运输和贮存 ,
— 77 —
(2) 废水 。选矿废水需经絮凝沉淀池处理后 , 送至循环水池循环使用 ; 生活废水经化粪池生化处 理后外排 。
(3) 废气 。在卸料和破碎工艺中产生的粉尘 , 在该工段设置喷淋加湿装置 , 集尘装置 。 612 水泥回转窑处置过程中的污染源及治理措施
(1) 粉尘 。由于粉尘是水泥厂造成大气污染 的主要因素 , 因此对于水泥生产线的除尘设施必须 有规范的布袋收尘设备 , 由于用砷渣代替部分原 料 , 因此需增设喷淋增湿和集尘收集装置 。
关键词 : 砷污染 ; 含砷弃渣 ; 危险废物 ; 资源化 中图分类号 : X705 文献标识码 : A 文章编号 : 1673 - 9655 (2009) 06 - 0076 - 03
1 含砷废物的危害 砷及含 砷 化 合 物 都 有 较 大 的 毒 性 , 而 且 A s
( Ⅲ) 的毒性远高于 A s ( Ⅴ) 。自然界中的砷多数 与有色金属矿伴生 , 并随精矿进入有色金属冶炼 厂 , 在有色金属的提取过程中以硫化物或盐的状态 不同程度地进入烟气 、废水和废渣中 , 烟气和废水 处理后 , 含砷物质大多转移到污泥中形成了含砷污 泥 [ 2 ] 。大部分企业由于缺乏环保意识或者为了逃
窑 , 焚烧温度要高 , 炉内停留时间要长 , 同时要求 泥熟料质量的率值 KH、 SM、 IM , 参照率值范围进
收尘效率高 , 废气处理彻底 , 防止排放有毒有害气 行配比计算 , 要求满足 KH = 0193 ±0102, n = 211
体和含有砷等重金属的粉尘 。
±011, P = 115 ±011, 计算公式如下 :
冶炼废渣
18177
4188
3189
5899
49
31134
1 号点冶炼废渣
7#
2 号点冶炼废渣
11131 15110
4157 3168
7146 5151
5598 5327
24
37104
2
30117
西畴县
1#
砒霜冶炼废渣
10183
4160
1119
5042
2#
砒霜冶炼废渣
24181
2188
1127
1616
(2) 固废 。产生的固废为布袋收尘器收集的 高砷烟尘 , 定期回收贮存 。 7 结论
随着水泥的生产和需求量的增加 , 对于能源的
消耗也日趋严重 , 因此利用工业废渣解决水泥原料 的问题也是水泥行业未来发展的趋势 。大量研究表 明 , 水泥工业在综合利用处理工业 、农业废弃物上 具有优势 , 在自身实施清洁生产的同时 , 还能扩展 其特有的环保功能 [ 6 ] 。
询导报 , 2007, (8) 1
D iscussion on Recycle of Arsen ic W a ste Residue
B I Ting - ting ( Yunnan Institute of Environmental Science, Kunm ing Yunnan 650034 China)
含砷废渣的资源化利用技术探讨 毕婷婷
图 1 砷弃渣资源化利用工艺
512 水泥窑处置工艺 (见图 2)
图 2 水泥窑处置工艺
51211 对水泥回转窑的要求
含砷弃渣需要根据成分分别处理 , 金属含量高
规模必须是 2000 t/ d 以上新型干法水泥回转 的渣回收利用后再进入水泥窑解毒和利用 。按照水
大的影响 。
离子 , 当 pH 值较高时 , 容易形成氢氧化物沉淀 , 水中的 CO23 - 浓度高有利于生成碳酸盐沉淀 , 过高 时会形成带负电荷的羟基络合物 , 造成溶解度增 加 [4]。
6 处置工艺过程中的污染防治 在对含砷弃渣的处置过程中 , 污染源分别来自
于高砷富矿的资源化利用和水泥回转窑对砷渣的固 化处置过程 [ 2 ] 。
重量 ( t) 35189 147488 257438 65475 920886
麻栗坡县
序号及地点
砒霜冶炼废渣
1#
砒霜冶炼废渣
表 2 文山州弃渣有害化学成分
H2O - ( % ) 12166 20173
pH 2169 2194
As (%) 0178 0158
Pb ( % ×10 - 6 ) Cd ( % ×10 - 6 )
27
26111
91
38123
2 本技术研究含砷废物来源 云南省文山州有色金属储量丰富 , 是云南有色
金属采选冶产业最发达的地区之一 , 其雄黄矿的开 采和冶炼历史悠久 。自 20世纪 50年代以来 , 文山
收稿日期 : 2009 - 08 - 04
州砷的开采冶炼规模增大 , 至 90 年代末 , 砷及其 化合物产品市场逐步被替代 , 加之砷冶炼企业工艺 装备落后 , 没有任何环保设备 , 环境污染日益严 重 , 随着企业经济效益迅速下滑 , 以及政府环保意 识的增强 , 土法炼砷企业几乎全部关闭 , 但历年来 遗留了大量炼砷弃渣 (以下简称弃渣 ) , 给环境埋
环境科学导刊 2009, 28 (6) : 76 - 78 CN53 - 1205 /X ISSN1673 - 9655
含砷废渣的资源化利用技术探讨
毕婷婷 (云南省环境科学研究院 , 云南 昆明 650034)
摘 要 : 论述土法炼砷弃渣含砷固体废物处置方法 , 并对处置过程中的三废排放问题提出了相应利用水泥固化弃渣需注意的问题
(3) 球磨时间对固化体抗压强度的影响 。球
影响水泥固化的因素很多 , 在固化操作中需要 严格控制以下各种条件 [ 3 ] :
(1) pH 值 。由于砷弃渣中含有一定量的金属
磨时间过短不利于固化体强度的提高 。 (4) 不同的养护条件对固化体强度会造成较
业出版社 , 20071 [ 4 ] 赵萌 , 宁平 1含砷污泥的固化处理 [ J ] 1昆明理工大学学
报 , 2003, (5) 1 [ 5 ] 冯德福 1砷污染与防治 [ J ] 1沈阳教育学院学报 , 2000, 2
(2) 1 [ 6 ] 吴超 1炼砷弃渣污染治理及有价值金属回收 [ J ] 1科技咨
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
环境科学导刊 第 28卷 第 6期 2009年 12月
对于厂内修建的贮存库采取 “三防 ”措施 , 防止 渗滤液泄露和含砷矿物物料流失 , 送往干化场的尾 矿 , 干化场底部需防渗和修建围堰 。
51212 水泥原料的配比
49100x + 6156 (1 - x)
- 1165 [ 2106x + 12160 (1 - x) ] - 0135 × [ 0187x + 5115 218 × [ 7105x + 60130 (1 - x) ]
(1 - x) ] = 0193
91063z + 141176 (1 - z) (31850 + 181559) z + (21748 + 11002)
— 76 —
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
下了隐患 。 3 文山州弃渣数量和有害化学成分 由 砷 渣 的 成 分 表 可 知 , 平 均 含 水 率 为 12184% , pH 值为 2131 ～ 5186、平 均 值 为 4123, A s含量 014% ～11188% , 平均值为 3140% , 铁平 均含量可达 30%。部分冶炼废渣中含铜 、锡有价 金属量较高 。 4 治理办法
参考文献 : [ 1 ] 赵由才 , 蒲敏 , 黄仁华 1危险废物处理技术 [M ] 1 北京 :
化学工业出版社 , 20061 [ 2 ] 王绍文 , 梁富智 , 王纪曾 1 固体废弃物资源化技术与应用
[M ] 1北京 : 冶金工业出版社 , 20031 [ 3 ] 王君伟 1新型干法水泥生产工艺读本 [M ] 1北京 : 化学工
28116
13
28116
3号生产区冶炼废渣
8184
4197
2154
1764
1#
4号生产区冶炼废渣
3174
5186
3153
1354
9
14133
10
21184
联营厂冶炼废渣
11123
4111
3134
1206
46
24139
2#
大炉子冶炼废渣
6102
4188
7108
2105
166
22154
青年炉冶炼废渣
11162
避环保费用的支出 , 将大量的含砷污泥随意堆存或
丢弃 , 容易对土壤造成污染 , 对牲畜和农作植物的
危害性很大 [ 1 ] 。