硫化砷渣中硫的氧化與分離研究.pdf

1、本論文所研究的硫化砷渣（As:29.10 wt.％，S:48.08 wt.%）取自某有色金屬公司通過硫化法處理含砷酸性廢水而產(chǎn)生的渣樣。通過研究硫化砷渣的自氧化現(xiàn)象及其單質(zhì)硫的變化情況，探索了溫度、水洗與否、空氣流量對硫化砷渣的氧化影響，分析其氧化原因。研究了雙氧水、次氯酸鈉、高錳酸鉀以及六水合三氯化鐵四種氧化劑對硫化砷渣的氧化影響，以硫離子的轉(zhuǎn)化率為主要檢測依據(jù)探索最佳氧化條件，通過堿浸法和有機物萃取法，探索了氧化后硫化砷渣中單質(zhì)硫與

2、砷的最佳分離工藝。
　　本論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）新生成的硫化砷渣中不含有單質(zhì)硫；在自然環(huán)境下，部分硫化砷渣由于自然因素（主要是空氣中的氧氣）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫和As2O3。通過改變溫度、空氣、水洗與否條件，研究其對硫化砷渣中硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的效率的影響。實驗結(jié)果表明：在自然環(huán)境下，硫化砷渣放置12天后，硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的效率達(dá)到最高，為61.37%；溫度能夠有效影響硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的速率，但對

3、硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的效率影響不大，60℃和105℃條件均比自然環(huán)境下的轉(zhuǎn)化率高，影響硫離子的氧化速率的因素由大到小排序為：105℃＞60℃＞自然環(huán)境，最終硫離子轉(zhuǎn)化率為65.18%；硫化砷渣在未水洗的情況下，硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的速率較快，對單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化效率影響較小，兩種條件下硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的效率最終均為61.41%；空氣對流速度大有利于硫離子的氧化。
　?。?）已在自然環(huán)境中長時間堆放的硫化砷渣在添加氧化劑的作用下繼續(xù)被氧化，

4、通過添加雙氧水、次氯酸鈉、高錳酸鉀和三氯化鐵四種氧化劑氧化硫化砷渣，確定硫離子氧化為單質(zhì)硫的最佳氧化條件。研究表明：四種氧化劑均能有效氧化硫離子，雙氧水、次氯酸鈉和三氯化鐵在氧化硫離子的同時，不生成五價砷，高錳酸鉀氧化性最強，能夠氧化三價砷；次氯酸鈉、高錳酸鉀和三氯化鐵對硫離子的氧化反應(yīng)較為明顯，硫離子不僅僅被氧化成為單質(zhì)S，同時還以硫酸鹽和亞硫酸鹽的形式存在。
　　確定雙氧水為最佳氧化劑，在固液比為1:2，雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%

5、時，硫離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化率由57.8%升高到99.8%，最終砷以As2O3的形式存在，硫最終以單質(zhì)硫的形式存在。
　　（3）對As-S-NaOH-H2O體系中堿性浸出氧化后硫化砷渣中的砷進(jìn)行熱力學(xué)分析；采用―堿浸法‖回收氧化后硫化砷渣中的砷和硫，討論了固液比、NaOH濃度、浸出時間以及浸出溫度對砷浸出率和單質(zhì)硫回收率的影響，確定了從氧化后硫化砷渣中分離砷和單質(zhì)硫的最佳工藝條件，實驗結(jié)果表明：最佳回收工藝為固液比為1:20，Na