砷回收与利用技术综述

砷在自然界中普遍存在,砷酸盐及亚砷酸盐具有很强的毒性,进入环境中会对人们的生产生活造成很大的危害。综述了当前国内外砷处理技术的研究现状,介绍了铁硫化合物除砷、纳米铁(nZVI)吸附除砷、二氧化钛吸附除砷的技术条件和除砷效果,并对砷治理的发展趋势及应用前景进行了分析和展望。

乳酸浸出中低品位磷块岩富集P_(2)O_(5)的新工艺研究

贵州织金中低品位含稀土型磷矿石中P_(2)O_(5)的质量分数为15.47%,其主要矿物成分为氟磷灰石、胶磷矿、白云石、石英等属难选磷矿石。采用传统的选矿方法不能对该类磷矿石中的有用矿物与脉石矿物进行有效分离,为解决这一难题,利用相对分子质量较低的乳酸作为浸出剂对矿石中的碳酸盐组分进行选择性溶解,其中有用组分磷灰石因不溶于乳酸而得以保留,过滤除去滤液后,达到富集P_(2)O_(5)的目的。系统考察了乳酸质量分数、反应时间、反应温度、液固质量比、矿石粒度等因素对P_(2)O_(5)富集效果的影响。结果表明,在乳酸质量分数为9%、反应温度为50℃、反应时间为3 h、液固比(体积质量比,m L/g)为30∶1、矿石粒度为0.075~<0.09 mm的条件下,获得的磷精矿中P_(2)O_(5)质量分数为33.99%,达到了市场要求的磷矿石品位。利用乳酸选择性浸出磷矿石中碳酸盐脉石组分从而富集P_(2)O_(5)的工艺,具有富集率高、工艺简便、经济节能等特点,可有效提高含稀土磷矿资源的综合利用率,具有良好的推广应用前景。

湿法磷酸除砷制备电子级磷酸研究进展

湿法磷酸深度脱砷制备电子级磷酸是高质量发展磷化工行业并推动磷化工行业技术转型的重要技术环节。电子级磷酸要求砷质量分数低于1×10^(-7) kg/kg,但因砷和磷的理化参数相似,因此如何实现从磷酸中深度分离砷成为了制备电子级磷酸的关键。系统梳理了国际和国内对电子级磷酸产品的主要质量标准,并概述了砷对电子级磷酸蚀刻微电子元件的危害。针对湿法磷酸深度除砷技术,重点总结了化学沉淀法、结晶法、电沉积法、电渗析法和吸附法的研究进展和优缺点,并展望了湿法磷酸深度除砷制备电子级磷酸技术的发展趋势。

Effect of Size Change on Mechanical Properties of Monolayer Arsenene

The Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio of monolayer arsenene with different sizes were calculated by finite element method, so as to explore the influence of dimension and orientation on the mechanical properties of monolayer arsenene. The calculation results show that the small size has a significant effect on the mechanical properties of the monolayer arsenene. The smaller the size, the larger the Young's modulus and Poisson's ratio of the monolayer arsenene. The size change has a great influence on the Young's modulus of the arsenene handrail direction, and the Young's modulus of the zigzag direction is not sensitive to the size change. Similarly, the size change has a significant effect on the shear modulus of arsenene in the handrail direction, while the shear modulus in the zigzag direction has no significant effect on its size change. For the Poisson's ratio, the situation is just the opposite, and the effect of the size change on the Poisson's ratio of the arsenene zigzag direction is greater than that of the handrail direction.

铜电解黑酸硫化脱砷热力学分析及试验研究

运用HSC Chemistry 9.0热力学软件对铜电解黑酸硫化脱砷反应进行热力学分析,发现H_(2)S可以实现对高浓度硫酸体系中亚砷酸和砷酸的硫化沉淀。根据理论分析结果进行黑酸硫化脱砷试验,考察了硫化剂用量、反应时间对硫化沉砷效果的影响。结果表明,在室温下,H_(2)S用量为理论量的0.87倍、反应时间30 min条件下,经硫化沉淀后的黑酸含砷量从6777.52 mg/L降至10.68 mg/L,黑酸中砷、铜、锑去除率分别为99.84%、99.76%、99.33%,铁镍几乎不沉淀,脱砷渣中砷和硫质量分数分别为43.21%和44.68%,其中硫化砷形态的硫质量分数为42.33%,硫化砷S/As物质的量比为2.29,产物为As_(2)S_(3)和As_(2)S_(5)等的混合物。热力学分析与试验结果略有出入,但其对试验和实践仍具有一定的指导作用。

高铅锌烟尘中砷的选择性脱除试验研究

针对侧吹还原熔炼炉产出的As含量高达17%且富含Pb、Zn等有价金属的烟尘,采用碱性浸出+苛化沉砷的方法选择性脱除烟尘中的As。结果表明:在NaOH浓度100 g/L、H_(2)O_(2)加入量60 mL、浸出温度60℃、浸出时间3h的条件下浸出后,对浸出后液以Ca/As摩尔比3:1进行苛化沉砷,As的脱除率为75%,Pb、Zn回收率为85%。

铜冶炼烟尘中砷脱除研究现状

综述了国内外含砷烟尘的处理和利用技术。砷无害化处理是铜冶炼烟尘资源化利用的关键共性问题。现有的烟尘脱砷方法主要分为火法和湿法或者根据原料特性将火法、湿法联合嫁接处理的工艺,实现砷与有价金属的分离。砷产品形式是脱砷工艺选择的关键环节,将砷化合物转化为砷化铁产品可能是未来发展的一个重要方向。

Extraction of arsenic from arsenic-containing cobalt and nickel slag and preparation of arsenic-bearing compounds

The arsenic extraction from the arsenic-containing cobalt and nickel slag,which came from the purification process of zinc sulfate solution in a zinc smelting factory,was investigated.The alkaline leaching method was proposed according to the mode of occurrence of arsenic in the slag and its amphoteric characteristic.The leaching experiments were conducted in the alkaline aqueous medium,with bubbling of oxygen into the solution,and the optimal conditions for leaching arsenic were determined.The results showed that the extraction rate of arsenic was maximized at 99.10%under the optimal conditions of temperature 140 ℃,NaOH concentration 150 g/L,oxygen partial pressure 0.5 MPa,and a liquid-to-solid ratio 5：1.Based on the solubilities of As2O5,ZnO and PbO in NaOH solution at 25 ℃,a method for the separation of As in the form of sodium arsenate salt from the arsenic-rich leachate via cooling crystallization was established,and the reaction medium could be fully recycled.The crystallization rate was confirmed to reach 88.9%（calculated on the basis of Na3AsO4） upon a direct cooling of the hot leachate down to room temperature.On the basis of redox potentials,the sodium arsenate solution could be further reduced by sulfur dioxide（SO2） gas to arsenite,at a reduction yield of 92%under the suitable conditions.Arsenic trioxide with regular octahedron shape could be prepared successfully from the reduced solution,and further recycled to the purification process to purify the zinc sulfate solution.Also,sodium arsenite solution obtained after the reduction of arsenate could be directly used to purify the zinc sulfate solution.Therefore,the technical scheme of alkaline leaching with pressured oxygen,cooling crystallization,arsenate reduction by SO2 gas,and arsenic trioxide preparation,provides an attractive approach to realize the resource utilization of arsenic-containing cobalt and nickel slag.

钙化转型-碳热还原从砷碱渣中分离制备砷锑

锑冶炼砷碱渣是锑冶炼过程中产生的危险固体废渣,目前对其进行资源化综合利用较为困难,存在砷锑回收率低、分离不完全、可能造成二次污染等问题。为解决这些问题,本研究以砷碱渣为原料,采用钙化转型-碳热还原工艺对砷碱渣进行处理。热力学研究结果表明,钙化转型拉大了砷锑还原所需要的温度区间,有利于还原过程中砷锑的分离。在最佳条件下,砷碱渣中的砷和锑的钙化率分别达到99.67%和98.74%;真空条件下对钙化渣还原可以有效分离砷、锑,碳热还原过程中钙化渣中砷、锑的还原率均超过99%,反应后经一次真空蒸馏提纯,砷、锑的纯度均能达到99.8%。与传统砷碱渣处理方法相比,该方法能更好地分离回收砷、锑,且制备的砷、锑纯度更高。

采用控制氧化焙烧过滤法从铜精矿中提取砷

为了更高效处理含砷铜精矿,砷可以通过高温过滤尘土和低温分离冷凝氧化砷2个步骤进行提取。焙烧环境中的氧含量对精矿中的残余砷含量有重要影响。当氧含量较高时,形成的砷酸盐残留在精矿中。当氧含量较低时,形成的硫化砷会堵塞滤饼残。在700℃、氧含量为4%(体积分数)的条件下焙烧,得到精矿的残余砷含量最低,由11.8%降低到0.34%(质量分数)。在中试实验中,可通过控制进料速度间接控制氧含量,能将残余砷含量降低到0.48%(质量分数),同时,回收的As_(2)O_(3)纯度可以达到99.17%(质量分数)。基于砷在不同氧含量下形态变化的机理,提出控氧焙烧与两次过滤的新工艺,并且成功运用于中试,使铜精矿中的残余砷含量低于中国精矿矿物含砷量标准(0.5%(质量分数))。

高精密库仑滴定法测定三氧化二砷的纯度

高精密库仑滴定法是国际上公认的基准测量方法,该方法根据法拉第电解定律,通过质量、电阻、电动势、时间等基本物理量及法拉第常数来进行三氧化二砷纯度的测定,直接溯源到国际SI单位,不需要用标准物质进行比对。样品以氢氧化钾溶液溶解,通过电解产生碘与亚砷酸盐定量反应,以死停终点法确定终点。该方法具有很高的测量精度和准确性。

原子荧光光谱法测定砷的方法进展

对近年来氢化物发生-双道原子荧光光谱法对砷测定的研究进展进行评述。

关于我国砷污染现状与治理砷建议

通过分析我国砷污染的现状和来源,引发关于源头治砷的思考,提出未来对砷污染治理的意见和建议。

铜冶炼高砷烟尘有价金属综合回收试验研究

对铜冶炼高砷烟尘进行多段逆流低酸浸出,实现有价金属分向、梯级综合回收,其中铅、铋、锡富集于浸出渣中回收,在浸出液中梯级回收铜、砷、锌。结果表明:探明了高砷烟尘湿法回收工艺过程中有价金属的元素分布情况以及浸出液中有价金属以硫化铜、白砷、硫酸锌形式回收的可行性;通过两段逆流氧化浸出,铜、锌、砷的浸出率分别为:91%、98%、88%。

砷酸钙渣水泥固化的实验研究

未经处理的砷酸钙渣暴露在自然环境中,与酸发生反应并释放出不同价态的砷酸根离子进入土壤或河流,对环境造成污染.本研究采用水泥固化法对云南某企业的砷酸钙渣进行固化处理,对水泥与砷酸钙渣不同质量比的固化效果进行了研究.通过对固化体进行毒性浸出测试和抗压检测发现:固化体毒性浸出值不大于1 mg/L,小于国家标准要求1.2 mg/L;固化体抗压强度均大于10 MPa,符合国家对于含砷废渣的安全填埋或堆积的要求.

硫磺中低含量砷的测定

用GB2 4 4 9- 92规定的二乙基二硫代氨基甲酸银光度法测定硫磺中的砷含量 ,并对测定方法进行了改进 ,减少工作曲线中砷标准溶液取样量 ,将砷的最小检知量由GB2 4 4 9- 92规定的w =0 .0 0 0 1%降低到 0 .0 0 0 0 1% ,取得了较好的效果。

硫酸湿法氧化制备三氧化二砷

采用酸化法制备三氧化二砷,用浓硫酸(98%)和雌黄矿粉配制成一定料浆比的悬浮液,产物中As2O3的含量为99.94%,提取率可达到98.92%.最佳实验条件为:反应温度120℃,反应时间2.5 h,料浆比小于1∶6,雌黄矿粉粒径小于0.080 mm.

砷碱渣综合利用工艺及机理研究

砷碱渣是锑冶炼行业产生的固体废渣,对环境和人体健康构成严重威胁。目前,常见的砷碱渣湿法处理工艺不仅有价元素回收率低、砷碱分离不完全,还会产生砷碱混合盐,无法实现砷碱渣完全无害化处理。为解决这些问题,本文采用氧化水浸处理砷碱渣,实现了砷和锑的分离,砷、锑的浸出率分别为91.79%和0.62%,浸出渣可返回锑冶炼系统回收锑。通过碳热还原直接从砷碱混合盐(砷碱液蒸发结晶产物)中分离砷和碱,98.3%的砷可被脱除并制备成具有商业价值的无毒高纯金属砷,纯度达到99.9%;碱可从还原后渣中实现回收,良好地实现了砷碱混合盐的无害化和资源化处理。通过热力学、物相和砷价态分析研究了砷还原路径及挥发机理。

库仑滴定法测定黄磷的砷含量

砷是黄磷中普遍存在又危害较大的杂质,为了寻找一种便捷准确的测砷方法,尝试采用库仑滴定法测量黄磷中砷含量。黄磷试样用硝酸消解为水溶液后,以硼氢化钾为氢化剂使黄磷中五价砷形成砷化氢气体,砷化氢气体逸出进入电解系统并发生反应,依据反应的电量转移计算出样品砷含量。检测的结果与采用氢化发生-原子荧光法的结果一致,而且该法具有更为快捷、检测范围更宽的特点,是测量黄磷砷含量的理想方法,尤其适合作为黄磷生产企业的快速质量监控方法。

铜冶炼硫化砷渣高效浸出技术研究

以铜冶炼产生的硫化砷渣为研究对象,采用空化氧化协同浸出技术实现砷的高效浸出。结果表明,在反应温度65℃、液固体积质量比5∶1、反应时间2 h、双氧水用量1.0倍理论用量、超声波功率300 W条件下,经一段浸出,渣含砷从38.72%降低至4.80%、砷浸出率95.96%。