含砷重金属冶炼废渣治理与资源化利用技术
来源:生态环境部
2023-05-24
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技术依托单位:中南大学技术

发展阶段:推广

适用范围:有色冶炼含砷多金属物料、含砷危废等无害化与资源化处理。

主要技术指标和参数:
一、工艺路线及参数
采用自行研发的选择性脱砷剂为原料,在高压富氧条件下对含砷物料进行选择性脱砷处理。反应完成后,脱砷液经砷矿相调控技术及含砷危废高效安全处置技术,形成稳定的高密度固砷体。脱砷渣经过氯盐浸出、分步水解及低温吹炼技术,可分别回收废渣中的铜、铋、锑、银等有价金属。
二、主要技术指标
砷源头脱除率97.42%;含砷危废高效安全处置技术可实现砷浸出毒性降低至0.36mg/L,与水泥固化技术相比,体积可减少80%,彻底消除了砷的无序分散对生态环境污染;有价金属锑铋回收率大于95%。
三、技术特点
重点围绕重金属冶炼含砷固废的治理与高值、安全利用技术展开创新性研究。研制了高选择性捕砷剂,发明了选择性脱砷、无砷物料有价金属梯级分离的新工艺。建立仿天然矿物的砷稳定矿相重构方法,突破高毒性砷渣危废处置工程难题,形成了满足各种固砷需求的系列技术。
四、技术推广应用情况
2013年,郴州市金贵银业股份有限公司含砷多金属物料治理与清洁利用工程(10000吨/年);
2015年,湖南辰州矿业股份有限公司砷碱渣固化解毒工程(3000吨/年);
2016年,湖北大冶有色金属公司污酸中和含砷废渣解毒处理工程(40000吨/年)。
五、实际应用案例

案例名称 郴州市金贵银业股份有限公司含砷多金属物料治理与清洁利用工程
业主单位 郴州市金贵银业股份有限公司
工程地址 湖南省郴州市有色金属产业园福城大道1号
工程规模 含砷多金属物料处理量1万吨/年
项目投运时间 2013年
验收情况 2013年7月, 国家863计划重点项目课题“多金属复杂高砷物料脱砷解毒及综合利用关键技术开发”通过验收。 验收结论: 已完成项目合同要求的各项指标。
工艺流程 含砷物料经干燥和球磨车间配料后, 采用脱砷剂在高压富氧条件下选择性脱砷, 料浆经冷却、 过滤后, 滤液中砷经亚铁盐空气氧化转化为稳定的臭葱石, 经低增容固砷技术形成高密度固砷体; 脱砷渣经控电位浸出实现铋、铜与铅、 锑等的分离, 铋、 铜通过分步水解富集回收,含铅、 锑物料中的铅、 银、 锑则通过低温富氧熔池熔炼进行回收利用。
主要工艺
运行和控
含砷物料经过高温富氧选择性浸出, 砷选择浸出率达97.42%;脱砷液在宽pH范围下实现沉砷稳砷及低增容

制参数 安全固化; 无砷污染清洁冶金短流程新工艺, 较传统方法减少锑白除砷、 收铜净化、 提铋除杂、 贵铅除铜4道工序, 实现锑铋等伴生元素低能耗、 高效回收。
关键设备
及设备参
加压浸出槽V=50m3, 压浸缓冲槽V=50m3, 氯化浸出槽V=50m3, 压浸液二效蒸发器, 下卸式离心过滤机, 机械力化学解毒-胶凝固化集成设备500t/年。
污染防治
效果和达
标情况
采用富氧强化选择性脱砷工艺, 脱砷率由83.21%提高到97.42%以上, 脱砷时间缩短1倍。 含砷危废高效安全处置技术可实现砷浸出毒性降低至0.36mg/L以下。
二次污染
治理情况
脱砷液经过沉砷稳砷等工艺处理后, 出水砷等重金属浓度低于《铅、 锌工业污染物排放标准》(GB 25466-2010)中水污染物排放限值; 含砷固废经过处理后浸出毒性最低降至0.36mg/L, 优于《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2019); 锑回收环节产生的含砷烟尘量大幅降低, 废气经过常规处理后可达标排放。
投资费用 处理2000吨含砷物料规模估算, 本项目需建设投资为3146.99万元, 流动资金6937.07万元, 项目总投资为10084.06万元。
运行费用 处理一吨含砷物料成本1034.22元, 其中包括辅助材料278.91元/t、 燃料及动力172.02元/t、 人员工资234.00元/t、 折旧费219.24元/t、 维护费76.97元/t。
能源、 资源
节约和综
合利用情
砷源头脱除率97.42%; 高密度固砷体浸出毒性低于危险废物填埋污染控制标准; 开发无砷污染清洁冶金短流程新工艺, 实现低能耗回收锑白, 吹炼温度降低350℃,有价金属回收率较现有工艺大幅提高, 伴生金属锑铋回收率大于95%。

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