一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法与流程

    专利查询2025-05-21  8


    本发明涉及废气处理,尤其涉及适用于含砷化氢的废气处理技术的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法。


    背景技术:

    1、铜电解精炼既是阳极铜不断溶解,阴极铜不断析出的过程,然而伴随着阳极的溶解,阳极中其他非铜的化学成分也将随着铜元素一同溶解到电解液中,但并不是所有元素都会在阴极上析出,其中一部分铜离子和一些与铜电位相近的砷、锑、铋等杂质在电解液中浓度不断升高。因此,为维持电解液中铜与杂质浓度,需要开启净液系统将电解液中铜以及其他杂质浓度降低至合格工艺参数控制范围内。

    2、目前主要应用的净液除杂方法是诱导脱砷法。诱导脱砷是将电解液周期性的循环通过电解槽进行电积脱铜过程,电解液中铜离子在阴极上析出。随着铜离子浓度的降低,砷离子降低加快,但当铜离子降低至2g/l后,阴极除了析出铜砷外还伴有砷化氢(ash3)剧毒气体产生,涉及现场作业员工的安全问题。目前对这种气体的处理方法是将铜电积槽面产生的砷化氢气体抽至喷淋塔,采用碱液作为喷淋液,通过泵循环在喷淋塔内进行喷淋和洗涤,从而实现对气体的吸收和处理。该方法处理ash3气体效果不佳,经过处理后排出的气体仍含有一定ash3,ash3气体密度比空气大,易在厂房周围沉积,采用专业设备在生产作业区周围进行检测时有ash3超标的情况,影响员工的身体健康。因此有必要寻找一种工艺简单、操作方便、成本低廉的脱除工铜电积槽面废气中ash3的方法。


    技术实现思路

    1、本发明公开了一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

    2、为了解决上述问题,本发明的技术方案是:一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法。砷在硫酸铜溶液中有很大的溶解度,与硫酸铜和硫酸易发生化学反应形成不溶化合物,反应方程式:2ash3+3cuso4=cu3as2+3h2so4,从而达到吸收砷化氢气体的效果。利用现有的废气处理工艺设备,改进现有废气处理工序中的喷淋试剂的添加结构,减少试剂添加量,减少二次污染物的产生,将烟气中的砷化氢资源化回收利用。此方法操作方法简单,易于工业化,环境友好,具有重要的经济、环境和社会效益。

    3、一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,具体包括以下步骤:

    4、s1:将废电解液、硫酸与水按一定比例混合后得到烟气喷淋液,将烟气喷淋液泵送入喷淋塔中,对铜电积槽面废气进行喷淋和洗涤,得到烟气喷淋混合溶液;

    5、s2:将烟气喷淋混合溶液送入澄清池中进行自然沉降,得到上清液和底泥;

    6、s3:将步骤s2中得到的上清液送入清水池,在清水池中补充一定量的废电解液、硫酸和水后泵送入喷淋塔中进行循环使用;

    7、s4:将步骤s2中得到的底泥泵送至压滤机中,滤液返回澄清池中进行澄清,滤饼送砷化铜精炼工序。

    8、优选的,所述s1中烟气喷淋液中cu2+的浓度为20-40g/l,酸度为120-180g/l,液气比为2-6l/m3。

    9、优选的,喷淋后烟气中的砷化氢含量≤0.3mg/m3。

    10、优选的,所述s1中铜电积槽面废气在喷淋塔中停留的时间为1-3s。

    11、优选的,所述s1中铜电积槽面废气喷淋的段数为一段、两段或者多段。

    12、优选的,所述s2中的自然沉降时间为6-12h。

    13、本发明的有益效果是:

    14、1、本发明的方法可以大幅度降低碱性吸收剂的加入,减少了废气处理工序高盐废水的产生;

    15、2、通过废电解液的引入,替代现有的碱性吸收剂,将砷化氢以砷化铜沉淀的形式脱离系统,将砷化氢转化为砷化铜进行资源化回收,同时喷淋废液经过简单的沉降和废电解液的补加就可以循环使用,减轻了废水处理的压力和成本;

    16、3、该工艺流程简单可靠,易于工业化,具有重要的经济和社会效益。



    技术特征:

    1.一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,所述s1中烟气喷淋液中cu2+的浓度为20-40g/l,酸度为120-180g/l,液气比为2-6l/m3。

    3.根据权利要求1所述的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,喷淋后烟气中的砷化氢含量≤0.3mg/m3。

    4.根据权利要求1所述的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,所述s1中铜电积槽面废气在喷淋塔中停留的时间为1-3s。

    5.根据权利要求1所述的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,所述s1中铜电积槽面废气喷淋的段数为一段、两段或者多段。

    6.根据权利要求1所述的一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法,其特征在于,所述s2中的自然沉降时间为6-12h。


    技术总结
    本发明涉及铜电解液净化废气处理技术领域,尤其涉及一种高效环保脱除铜电积槽面废气中砷化氢的方法。该方法将一定浓度的废电解液按一定比例加入到烟气喷淋液中,在喷淋塔中促使铜电积槽面废气中的砷化氢与喷淋液中的硫酸铜进行反应,然后在澄清器内对反应产物进行澄清分离。上清液自流进入清水池,在清水池中补充一定量的废电解液、硫酸和水后泵送入喷淋塔中进行循环使用。该方法有效的利用了废电解液中的铜元素,高效环保的脱除和回收了铜电积槽面废气中的大部分砷化氢,并且将其资源化为一种半导体材料,既解决了砷化氢对环境的污染,降低了企业的环保风险,又大幅度提高了企业的经济和环保效益。

    技术研发人员:吕喜聪,刘远东,侯娟奇,刘序砖,唐文涛,尧银田,黄科
    受保护的技术使用者:江西铜业集团(贵溪)冶化新技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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