硫酸烧渣,又称为黄铁矿烧渣,是利用黄铁矿或含硫尾砂制造硫酸过程中产生的一种固体废渣。主要成分为铁的氧化物,含量一般在30%60%之间,高于我国铁矿查明资源储量平均品位33%。此外,硫酸烧渣大多含有许多贵金属、重金属或有害元素如砷、铜、硫、铅,锌、金、银、镉等。由于我国硫酸烧渣中的杂质含量和种类普遍偏高,特别是烧渣中砷的存在,造成硫酸烧渣无法作为铁精矿回收利用。与此同时,我国的硫酸烧渣以每年约1600万吨的产量持续增加,不但造成了铁资源的浪费,还对自然环境造成污染。因此,脱除硫酸烧渣中的有害杂质,在回收铁资源的同时,也消除了对环境的影响,可以获得一定的经济效益和社会效益。本论文针对云南个旧化工企业的高砷含锌、铜、硫的硫酸烧渣进行了研究。该硫酸烧渣中Fe品位达到了57.61%,主要以赤褐铁形式存在,同时As的含量达到了2.78%,Cu、Zn、S的含量也均在0.50%左右。硫酸烧渣中部分脉石与矿物相互包裹及粘附,造成复杂的连生结构,烧渣表面发生去棱角化,呈浸染状、蜂窝状、包裹状及残余结构的表面疏松结构。元素Fe、As、Cu、Zn和S在烧渣表面呈均匀分散形式分布,Cu和Zn发生晶格取代和类质同象的现象,相互结合形成了复杂的化合物。试验研究根据矿物特性,分析了硫酸法浸出工艺和硫酸浸出—还原焙烧—磁选工艺的除杂可行性。硫酸法浸出除杂工艺的试验结果表明：最佳工艺条件下获得了As0.19%,脱除率96.04%；含S量0.11%,而Cu,Zn的脱除率在50%左右的产品。硫酸浸出虽然工艺简单并较好地脱除杂质砷和硫。但As的含量还是较高,Cu和Zn的脱除效果也不佳,无法实现硫酸烧渣理想的除杂效果。为了进一步提高硫酸烧渣的脱砷、除杂的效果,对硫酸烧渣采用“硫酸浸出—还原焙烧—磁选”联合工艺处理,通过对各种影响因素进行了相关的单因素试验。最终获得了Fe品位69%以上,As、S含量0.1%以下,Zn含量0.1%左右,Cu含量0.35%左右的含铜铁精矿,达到了脱砷,除杂的目的。同时,论文对含砷废酸的处理和利用进行了探索研究,并对各试验中的相关热力学反应进行了模拟计算：浸出过程吉布斯自由能,焙烧过程的Ellingham图,固砷过程的pH-Eh图。