專利名稱：一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法
技術領域：
本發(fā)明涉含砷廢水的綜合利用和處理技術領域，具體地，涉及一種用硫化砷廢渣
制備三氧化二砷的方法。
背景技術：
長期以來，含砷廢渣大多采用囤積儲存的方法處理，隨著高濃度含砷廢物堆積越 來越多，含砷廢渣造成了土壤，河流污染，危害人們生活健康的現(xiàn)象越來越嚴重。為防止二 次污染，必需對硫化砷廢渣進行處理。尤其，經(jīng)歷多年的開采，砷礦資源已經(jīng)極有限。由于砷在農(nóng)業(yè)、電子、醫(yī)藥、冶金、化 工等領域的特殊用途、可用于制取除草劑、木材防腐劑、玻璃澄清脫色劑、有色金屬合金、陶 瓷等，尤其是光電子和微電子領域?qū)ι榈男枨螅虼?，從含砷廢渣中回收砷不僅是環(huán)境保護 的需求，也是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本申請人提供了一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，該方法操作簡 單，設備投資少，砷回收利用率高，值得推廣應用。硫化砷廢渣中，所含的砷主要是三硫化二砷，其難溶于水水，也不溶于無機酸，可 溶于堿金屬氫氧化物、碳酸鹽和硫化物中。本發(fā)明的技術方案如下一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具 體步驟
步驟A 取硫化砷含量為5-20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100-150ml/100g 硫化砷廢渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按 2. 0-3. 5g/g硫化砷計，浸提0. 5-2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中 和其中的堿，使溶液PH值為9-11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中 和值pHl-3. 5，加入硫化鈉使pH為2-4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥 后，得到提純的硫化砷；
步驟B:將步驟A所得的提純的硫化砷與過量砷酸混合，在40-95°C下反應0. 5-3小時， 得到含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；
步驟C 向步驟B所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與2-5倍質(zhì)量的水混合后，通入氧 氣，使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；
步驟D:向步驟C所得砷酸溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較 低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾 餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，硫化砷廢渣中所含的硫化砷經(jīng)堿液氫氧化鈉浸提提純后，與砷酸酸反應，得到亞砷酸和硫的混合物，混合物與水混溶后， 通入氧氣將亞砷酸氧化為可溶性的砷酸，再用二氧化硫氣體還原砷酸為亞砷酸，經(jīng)減壓蒸 餾后，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，其化學反應原理為 As2S3+3 H3AsO4 = 5HAs02+S +2H20
2HAS02+ O2 +2H20 =2H3AS04 H3AS04+S02 = HAS02+H2S04 4HAs02=2 AS2O3 +2H20
本發(fā)明所述用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，工藝流程短，砷回收率高、無二次污 染物產(chǎn)生，設備簡單、大大降低了砷回收的成本，是一個值得推廣應用的方法。
具體實施例方式實施例1
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為5%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按2. Og/g硫化砷 計，浸提0. 5小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液pH 值為9，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值pHl，加入硫化鈉使pH 為2，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；
步驟B:將步驟A所得的提純的硫化砷與過量砷酸混合，在40°C下反應0. 5小時，得到 含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；
步驟C 向步驟B所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與2倍質(zhì)量的水混合后，通入氧氣， 使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；
步驟D:向步驟C所得砷酸溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較 低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾 餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。實施例2:
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為10%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按125ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按2. 5g/g硫化 砷計，浸提1小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液PH 值為10，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值pH2. 5，加入硫化鈉 使PH為3，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；
步驟B:將步驟A所得的提純的硫化砷與過量砷酸混合，在55°C下反應2小時，得到含 亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；
步驟C 向步驟B所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與4倍質(zhì)量的水混合后，通入氧氣， 使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；
步驟D:向步驟C所得砷酸溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較 低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。實施例3:
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按150ml/100g硫化砷廢 渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按3. 5g/g硫化砷 計，浸提2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中和其中的堿，使溶液pH值 為11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中和值PH3. 5，加入硫化鈉使 PH為4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥后，得到提純的硫化砷；
步驟B:將步驟A所得的提純的硫化砷與過量砷酸混合，在95°C下反應3小時，得到含 亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；
步驟C 向步驟B所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與5倍質(zhì)量的水混合后，通入氧氣， 使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；
步驟D:向步驟C所得砷酸溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較 低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾 餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干 簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1. 一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，其特征在于，包括如下具體步驟 步驟A 取硫化砷含量為5-20%的硫化砷廢渣，與水混合，用水量按100-150ml/100g 硫化砷廢渣計，混合均勻后，加入氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，其中氫氧化鈉的用量按 2. 0-3. 5g/g硫化砷計，浸提0. 5-2小時后，過濾，得濾液一和濾渣一；將濾液一用濃硫酸中 和其中的堿，使溶液PH值為9-11，再過濾，得到濾液二和濾渣二 ；濾液二再用濃硫酸繼續(xù)中 和值pHl-3. 5，加入硫化鈉使pH為2-4，然后過濾，得到濾渣三和濾液三；濾渣經(jīng)洗滌干燥 后，得到提純的硫化砷；步驟B:將步驟A所得的提純的硫化砷與過量砷酸混合，在40-95°C下反應0. 5-3小時， 得到含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；步驟C 向步驟B所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與2-5倍質(zhì)量的水混合后，通入氧 氣，使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；步驟D:向步驟C所得砷酸溶液中通入二氧化硫氣體，將可溶性砷酸還原為溶解度較 低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾 餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。
全文摘要
一種用硫化砷廢渣制備三氧化二砷的方法，將硫化砷廢渣用氫氧化鈉溶液浸提硫化砷，硫化砷與過量砷酸混合，在40-95℃下反應0.5-3小時，得到含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物；所得含亞砷酸和單質(zhì)硫的混合物與2-5倍質(zhì)量的水混合后，通入氧氣，使亞砷酸氧化為砷酸，經(jīng)過濾，除去單質(zhì)硫，得砷酸溶液；砷酸溶液經(jīng)二氧化硫氣體還原為溶解度較低的亞砷酸，反應液經(jīng)減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，亞砷酸結(jié)晶、過濾得到亞砷酸濾餅，經(jīng)干燥，粉碎，得到三氧化二砷產(chǎn)品。該方法工藝流程短，砷回收率高、無二次污染物產(chǎn)生，設備簡單、大大降低了砷回收的成本，是一個值得推廣應用的方法。
文檔編號B09B3/00GK102115166SQ20101061547
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者馬艷榮 申請人:馬艷榮