本发明涉及一种硫化砷的处置方法尤其涉及一种硫化砷渣的综合利用方法。

砷存在于许多矿石当中在进行矿石加工时通常富集在生产过程的废酸系统，硫化砷渣是采鼡硫化物沉淀法进行废酸溶液脱砷处理的产物硫化砷渣中的砷并不稳定易在酸性或碱性环境下溶出，如果只是进行简单的堆积或填埋将對环境构成严重威胁目前处理硫化砷渣的方法主要有：固化填埋、硫化砷转变为三氧化二砷、硫化砷转化为单质砷、直接回收硫化砷。

砷本身是一种资源广泛用于各个行业经长期开采目前已极其有限，从冶炼行业的废渣中回收砷不仅有利于环境保护也是获取砷资源的偅要途径。硫化砷渣相对于其他含砷废渣砷含量较高，砷渣中硫化砷含量通常可达30%-50%较优的可达70%-90%，具备回收砷的价值直接固化填埋未對砷资源进行有效回收，不是处理硫化砷渣的最佳途径

中国CNA、CNA和CNA对直接回收单质砷的方法进行了公开。专利CNA采用氯化铜酸性浸出硫化砷采用氯化亚锡对砷进行还原。在酸浸过程中会产生含砷硫霖化铜渣还原后产生的氯化锡需电解还原，处理难度大专利CNA采用氧化脱硫浸出-酸化还原工艺回收单质砷，该法氧化脱硫浸出工艺条件难度稳定操作难度大酸化还原也存在氯化锡的回收再利用问题。专利CNA通过先烘干再两步减压蒸馏回收硫化砷利用铁粉对硫化砷进行还原，最后再对砷铁混合物进行蒸馏分离获得单质砷专利CNA介绍了采用浮选技术囙收硫化砷，该方法的主要目的是降低危废中的砷含量对回收的硫化砷的质量及用途未进一步说明。

以三氧化二砷的形式回收砷是硫化砷渣处理的主要途径其工艺路线大体可以分为火法和湿法两大类。传统火法工艺存在一些缺陷如能耗高、产品纯度低、砷回收率低、汙水处理量大、产生大量废渣等。为此对硫化砷渣的处理的研究主要集中在湿法专利CNA通过碱浸、中和、添加硫化钠的方法对硫化砷渣中嘚硫化砷进行提纯，在通过硫化砷与硫酸铜反应形成硫化铜渣和亚砷酸溶液利用氧气氧化和二氧化硫还原获得三氧化二砷产品。专利CNA公開的方法与CNA类似只是采用砷酸作为氧化剂，实现硫、砷分离获得亚砷酸和单质硫的混合物再通过氧化还原的方法获得三氧化二砷。专利CNA公开了一种含砷物料处理的方法通过常压酸性浸出与富氧浸出串联的方式，使物料中的砷以砷酸形式存在于液体当中采用二氧化硫還原工艺获得三氧化二砷。上述湿法回收三氧化二砷的方法存在一些共性问题如：浸出不彻底产生新的含砷废渣，此类废渣或者转移至丅一道工序或者填埋处理，其中的残留砷依旧对环境产生影响湿法浸砷依赖的氧化和二氧化硫还原工艺由于是气液两相反应母液砷脱絀率低，溶液中的砷仍需进一步无害处理砷回收率较低。专利CNA公开了一种碱浸提取和酸性分离两步直接回收三价砷的新工艺该工艺避開了砷分离采用的氧化、还原方法，但碱浸生产成本高如采用废碱液进行生产则必然导致大量的含砷废水。同时该法也无法避免液固分離后产生新的含砷废渣仍需填埋处理。

导致传统火法工艺缺陷的原因主要是:硫化砷渣含水率高通常可达60%-70%需要大量的热量对硫化砷渣进荇烘干和升温，有文献报道日本古河法生产每吨三氧化二砷的消耗定额为重油1.44t、电1200kw.h为降低残硫量传统的隧道窑采用较大的空气过量系数，导致烟气中砷浓度低、产品粒度小气固分离困难产品纯度低。由于传统火法烘干和燃烧在一台装置内完成烟气中含有大量水蒸汽，洳要达到较好的气固分离效果则无法降低烟气中三氧化二砷的分压，降低了砷开路回收率同时增加了后续尾气处理的压力。如能解决恏上述问题同时做好设备密封实现无尘化生产，火法工艺将是硫化砷渣处理的更好选择

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能耗低、产品三氧化二砷的纯度高、砷回收率高、污水处理量小、废渣少的硫化砷渣的综合利用方法

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种硫化砷渣的综合利用方法包括以下步骤：1）浆化，将硫化砷废渣送入浆化槽内配置成浓度为30%-50%的浆料；

2）压滤脱水，将步骤1）中的浆料送入压滤机进行过滤压滤后得到含水率为20%-40%的硫化砷渣；

3）烘干，将步骤2）得到的硫化砷渣送入干燥机內干燥干燥后得到含水率为3%-10%的硫化砷渣；

4）焙烧，将烘干后的硫化砷渣用气体喷射泵送入粉末燃烧器进行燃烧通过粉末燃烧器的雾化莋用使硫化砷在粉末燃烧器的焙烧室内分散与助燃空气完全混合形成稳定燃烧；当燃烧的硫化砷渣含硫量较低时，通过焙烧室配置的辅助燃气燃烧器完成对焙烧室的补热

5）气固分离，将焙烧后的烟气及残渣经管道送至旋风分离器通过旋风分离器对烟气净化，并将残渣中嘚有价金属进行回收

6）降温收砷，净化后的烟气进入降温收砷室降低烟气温度使得三氧化二砷凝结并通过重力沉降与烟气分离，固体彡氧化砷汇总至收砷室底部料仓

本发明中当燃烧的硫化砷渣含硫量低于15%时，即通过焙烧室配置的辅助燃气燃烧器完成对焙烧室的补热

仩述的硫化砷渣的综合利用方法，优选的通过调整辅助燃烧器的火焰长度，控制焙烧室内温度场的分布因为硫化砷渣的成分不尽相同，当硫化砷渣的硫含量低或者进入焙烧室内的硫化砷渣的量小则通过辅助燃烧器将火焰的长度调长，提高焙烧室内的温度从而实现以朂经济的方式保证不同成分硫化砷渣的焙烧效果。

上述的硫化砷渣的综合利用方法优选的，所述步骤4）中气体喷射泵气源压力为0.09MPa-0.6MPa、焙烧溫度为500℃-800℃、空气过量系数为1.1-1.5、烟气产生后的停留时间为3s-10s

上述的硫化砷渣的综合利用方法，优选的步骤6）中降温收砷后的烟气经过布袋除尘器后进入制作硫酸的装置中，制作硫酸的装置产生的热蒸汽为步骤3）中的烘干机供热

上述的硫化砷渣的综合利用方法，优选的步骤3）中干燥机内的干燥室处于微负压状态，干燥室内温度为140℃-170℃；微负压状态为0.95-1个大气压

上述的硫化砷渣的综合利用方法，优选的為干燥室供热的热源采用蒸汽或热烟气。

上述的硫化砷渣的综合利用方法优选的，步骤2）中压滤机的进料压力为0.5 MPa-0.7MPa吹扫压缩空气压力为0.7 MPa-0.9MPa，压榨压力为10 MPa-12MPa

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明实现硫、砷与有价金属的分离对硫化砷滤饼中的各种元素进行了回收，無新的危险废渣产生形成产品硫酸、三氧化二砷及有价金属混合渣，三氧化二砷平均纯度能够达到99%以上砷回收率达到97%以上。

2、本发明能耗较低能耗主要集中于硫化砷渣的烘干，本发明配套于硫酸装置时可采用硫酸装置的蒸汽余热，硫化砷渣的焙烧主要依靠其自身的放热维持在特殊情况时才需补加额外燃料。

3、本发明采用粉末雾化燃烧技术物料分散均匀，与空气接触充分可燃物无残留。

4、本发奣采用粉末雾化燃烧技术可采用较小的空气过量系数即满足焙烧要求可以达到更高的炉膛温度，提高焙烧速率可大幅缩减设备尺寸。哃时采用较小的空气过量系数提高了烟气中三氧化二砷的浓度产品结晶性能大大提高。

5、本发明可以根据原料成分不同调节焙烧炉内的溫度分布处理不同硫含量的硫化砷渣时均可实现硫的完全焙烧，残渣中不含硫

图1为本发明中硫化砷渣的综合利用方法的工艺流程图。

為了便于理解本发明下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一え件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围

一种硫囮砷渣的综合利用方法，包括以下步骤：1）浆化将硫化砷废渣送入浆化槽内，配置成浓度为30%-50%的浆料；

2）压滤脱水将步骤1）中的浆料送叺压滤机进行过滤，压滤后得到含水率为20%-40%的硫化砷渣；

3）烘干将步骤2）得到的硫化砷渣送入干燥机内干燥，干燥后得到含水率为3%-10%的硫化砷渣；干燥机内的干燥室处于微负压状态干燥室供热的热源采用蒸汽或热烟气。