铜电解液中砷净化及资源化利用新工艺研究

现有铜电解液净化的方法虽能实现砷的脱除,但仍存在环境污染,能耗高,锑、铋含量过高等问题。本文基于Ti—As—O化学键结合的机理,开发了“钛基沉淀剂脱砷-载砷渣碱浸再生-再生沉淀剂酸化脱钠-含砷碱浸液水合肼还原制备金属砷”工艺。脱砷工序较佳工艺参数:硫酸氧钛-硫酸水合物添加量为总砷质量的1.2倍、反应温度40℃、反应时间8 h,在该条件下,初次脱砷率达到60%左右;沉砷渣碱浸再生过程较佳工艺参数为液固比20∶1、NaOH浓度25 g/L、反应温度80、反应时间1.5 h,在该条件下,砷的浸出率为65.3%,一次循环脱砷率达到50.6%;再生沉淀剂酸化脱钠,较佳工艺参数为液固比2∶1、溶液终点pH=3.0、反应温度常温、反应时间1 h,该条件下,酸化后液中钠含量为926 mg/L,钛含量为0.21 mg/L;水合肼还原制备金属砷过程较佳工艺参数为水合肼过量系数3倍、稀释倍数5倍、反应温度80℃、溶液pH=7.0、反应时间2 h,在该条件下,砷的还原率为75%左右,获得金属砷纯度为93%左右。该工艺操作简单、对砷、锑的脱除具有较高选择性,脱砷后液可返回铜电解系统,含砷碱浸液经还原后可制备金属砷,实现了含砷物料资源化利用。砷的多次循环脱除率维持在50%左右,并不造成铜等有价金属的损失,后续需对沉砷药剂和还原剂进一步筛选以降低药剂成本。