科创中国

      锑冶炼砷碱渣的无害化处置是一项世界性的难题，世界范围内科研院所开展了数十年的科研攻关，未能找到真正解决这一难题的技术方案。冷水江市锡矿山地区已生产锑产品120多年，为国家经济发展做出了巨大贡献，但同时也带来了一系列严重的环境污染问题，特别是砷碱渣，已经严重威胁到环境和人类安全。 为了解决砷碱处置难题，中南大学开发了“砷碱高精度矿化分离技术”。以这一技术为核心，团队联合湖南黄金集团有限责任公司、冷水江锑都环保有限责任公司、湖南省环境保护科学研究院、赛恩斯环保股份有限公司等单位开发了砷碱渣高精度矿化分离及减污降碳资源化利用成套技术，包括：1)开发了砷碱渣中温选择性循环浸出技术，实现砷碱渣中杂质元素的高效抑制，碱与砷高效浸出；2)开发了浸出渣火法协同安全处置技术与装备，浸出渣通过火法协同实现渣中锑的资源化回收以及渣的无害化利用；3）开发了砷碱渣浸出液连续盐析砷钠预分离技术与设备，产出合格的碳酸氢钠产品；4)开发了高碱/盐体系砷酸复盐高效矿化分离技术，实现砷的高效富集。

        1.基于砷碱渣中砷锑碱及各种杂质的赋存状态，研发了砷碱渣中温选择性循环浸出-浸出渣火法协同安全处置技术，为砷碱渣高效深度资源化及减量化处置提供了保障。包括：（1）实现了选择性浸出；（2）保证了人体健康和操作环境；（3）实现了浸出渣的高效稳定化固化；（4）实现了浸出渣的减量化及锑资源的深度资源化。

        2.项目成功开发了砷碱渣浸出液连续盐析砷钠预分离技术与设备，包括：（1）通过连续盐析砷钠预分离技术，实现了钠资源的资源化；（2）实现了碱溶液的均一化，为后续砷酸复盐高精度矿化分离创造了有利的条件；（3）实现了连续进料，显著提高了碳化效率。

        3.项目开发了高碱/盐体系砷酸复盐高精度矿化分离技术，包括：（1）发明了新型镁铵/镁钾药剂，在不引入杂质的前提下，实现了高碱/盐体系砷酸复盐矿化选择性脱砷的效果；（2）开发了高碱/盐体系砷酸复盐矿化调控体系，通过对复盐矿化体系的反应温度、搅拌强度、反应pH等动力学调控，实现高效砷碱分离；（3）形成了砷碱渣高精度矿化分离及减污降碳资源化利用技术，实现了工业用水的循环利用、砷渣的减量化以及碱的资源化。

有色冶炼砷碱渣高精度矿化分离及减污降碳资源化利用新技术的设计开发及其成功应用，为其它含砷有色金属资源（含砷二次资源、高砷精矿）提供了借鉴，该技术可推广应用于铜烟灰、铜阳极泥、铅阳极泥等含砷固废的处置中，对危废资源化的实现、保障我国的资源安全以及缓解环境问题都具有十分重大的意义。

        中南大学资源加工与生物工程学院胡岳华-孙伟教授团队联合湖南黄金集团有限责任公司、冷水江锑都环保有限责任公司、湖南省环境保护科学研究院、赛恩斯环保股份有限公司等单位，攻克了砷碱渣无害化处理的世界性难题。团队开发了有色冶炼砷碱渣高精度矿化分离及减污降碳资源化利用关键技术，在冷水江锑都环保责任有限公司建成2万吨/年砷碱渣处置生产线，实现了工业化应用，取得显著的经济、环境和社会效益。

项目成果已在冷水江锑都环保有限责任公司成功工业化应用，并取得如下显著经济效益：该技术于2021年3月在冷水江锑都环保有限责任公司进行了工业化生产应用。砷碱渣中有用碱组分回收率大于90%，碳化分离产出合格的碳酸氢钠产品约1000吨/月，有用锑组分回收率大于80%；砷碱分离实现砷的高效开路，产出含砷30%以上的高砷产品，既可刚性填埋，又可资源化利用。整个系统对砷碱渣原料适用性强，实现了工业用水的循环回用，不产生碳、硫、砷等化合的二次污染，完成了减污降碳、综合化处置的目标。

砷碱渣中有用碱组分回收率大于90%，锑组分回收率大于80%，产出含砷25%以上的高砷产品；整个系统对砷碱渣原料适用性强，实现了工业用水的循环利用，技术经济指标先进。可通过技术咨询的方式进行合作，为锑冶炼行业的绿色可持续发展以及生态环境的保护提供了技术保障。