[發明專利]一種污酸中砷的處理方法

有效

• 申請號: 201210012775.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102531236A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 賈永鋒;王寬嶺
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/52;C02F1/72;C02F1/66
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明屬于濕法冶金及環保技術領域，具體的說是一種處理污酸中砷的方法。

背景技術

污酸是有色冶煉及硫酸工業煙氣制酸過程中產生的一種稀硫酸，通常含有汞、砷、鎘、銅、鉛、鋅等有毒有害物質且含量高于普通的工業廢水，不能直接排放，須對重金屬進行有效去除使廢水排放達標。因此，對高濃重金屬污酸的治理有一定重要性和迫切性。

目前，污酸的治理技術主要有：石灰法、石灰-鐵鹽法、硫化法、吸附和離子交換法。污酸廢水具有量大，有毒元素含量高且成分復雜等特點，因此，如何選擇可以工業化應用并具有經濟可行性的處理方法，至關重要。其經濟可行性與各方法所用的原料及消耗量，所得產物的后續處理難易程度密切相關。因此，對含有砷等重金屬離子的污酸廢水，一般采用多級組合處理方式，以實現除去多種有害雜質的目的。

作為污酸中砷的處理方法，萃取、離子交換法存在工藝復雜、處理成本高的問題；硫化鈉沉淀法是將砷轉化為硫化砷，經氧化、還原、結晶等工序制備三氧化二砷，該硫化鈉沉淀法的砷回收利用率高，但其工藝流程長，處理費用高；石灰-鐵鹽法通過向含砷污酸中加入鐵鹽，使得含砷污酸中砷以砷鐵共沉淀的形式沉淀析出，該方法處理含砷污酸成本低、工藝簡單，但是在該方法中通常需要使用鐵砷摩爾比4∶1以上的鐵鹽，存在廢渣量大，不利于廢渣的最終處置或處理的缺點。

因此，探索、研究污酸中砷的新的處理方法是我們必須面對的課題。所研究的處理方法應在保證污酸處理達標的前提下，降低處理成本，減少廢渣產量，得到穩定廢渣，防止砷的二次污染，并避免砷在流程中的分散和污染。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術中存在的問題，提出一種新的污酸處理方法，使其在確保污酸經處理后達到廢水排放標準的前提下，最大可能的實現廢渣的減量化、穩定化、無害化的處理。

本發明的發明人通過深入系統研究發現，在處理污酸中砷的過程中，通過以少量的三價鐵鹽將污酸中的砷以結晶態臭蔥石(FeAsO₄·2H₂O)的形式從污酸中沉淀去除，能夠大大減少砷渣的產生量，并且，由于結晶態臭蔥石的穩定性很好，還能夠顯著提高砷渣的穩定性，有效地防止砷的二次污染，從而完成了本發明。

為了實現本發明的目的，本發明提供了如下技術方案：

(1)一種含砷污酸的處理方法，其特征在于，該方法包括以下工序：

工序I：向含砷污酸中加入氧化鈣，固液分離，得到石膏；

工序II：向工序I中固液分離后的上清液中加入鐵鹽和氧化劑，使得三價砷氧化成五價砷；

工序III：向工序II得到的溶液中加入氧化鈣進行中和，使得五價砷轉化為無定形的砷酸鐵沉淀，進行固液分離；

工序IV：向工序III中固液分離得到的無定形的砷酸鐵沉淀加入濃硫酸進行返溶，得到返溶混合物，將返溶混合物在80℃-95℃下加熱5-8小時，固液分離得到石膏和臭蔥石的混合沉淀；

工序V：向工序III和工序IV中固液分離得到的上清液中加入三價鐵鹽和氧化鈣進行深度除砷后，得到砷含量合格廢液。

(2)根據(1)所述的處理方法，其中，在工序I中，氧化鈣的加入量使得含砷污酸的pH為0.9-1.2。

(3)根據(1)所述的處理方法，其中，在工序II中，所述鐵鹽與工序I中固液分離后的上清液中砷的摩爾比為08-1.2∶1，所述氧化劑與工序I中固液分離后的上清液中砷的摩爾比為1.2-1.5∶1。

(4)根據(3)所述的處理方法，其中，在工序II中，所述鐵鹽與工序I中固液分離后的上清液中砷的摩爾比為1∶1。

(5)根據(1)所述的處理方法，其中，在工序III中，所述氧化鈣的加入量使得溶液的pH為1.8-4。

(6)根據(1)所述的處理方法，其中，在工序IV中，所述濃硫酸的加入量使得返溶混合物的pH為0.8-1.5。

(7)根據(1)所述的處理方法，其中，在工序V中，所述三價鐵鹽與工序III和工序IV中固液分離得到的上清液中的砷總量的摩爾比為2-6∶1，所述氧化鈣的加入量使得上清液的pH為4-10。

(8)根據(1)所述的處理方法，其中，所述鐵鹽為硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵和硝酸亞鐵中的至少一種，所述氧化劑為雙氧水、臭氧、高錳酸鉀、氧氣、二氧化硫和氧氣混合氣中的至少一種。