[發明專利]一種處理含砷工業廢水的方法

有效

• 申請號: 201310047867.8
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103964601A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 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
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

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含砷工業廢水的方法。

背景技術

砷是一種有毒元素，主要以硫化物的形式存在并伴生于其他金屬如：金、銅、鉛、鎳、鈷、鋅等形成的礦物中，在有色冶煉及硫酸工業煙氣制酸過程中會產生的大量的高濃度的含砷廢水。這些廢水中的砷必須以穩定的化合物去除掉，廢水才能排放。因此，有色金屬冶煉研究領域中砷的去除與固定技術一直是研究的熱點。

目前，含砷廢水的處理技術主要有：臭蔥石法、石灰法、石灰-鐵鹽法。石灰-鐵鹽法通過向含砷廢水中加入鐵鹽，使得含砷廢水中砷以砷鐵共沉淀的形式沉淀析出，該方法適宜處理含低濃度的含砷砷廢水，具有成本低、工藝簡單、除砷效率高的優點，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。當廢水中砷含量很高而同時鐵含量較低時，將砷以結晶態臭蔥石的形式去除是現今所普遍采取的方法。以此作為固砷載體具有砷含量高(>30%)，需鐵量小、結晶程度高，易澄清，過濾和分離，與其他含砷載體相比，具有穩定性好，較低的堆存費用等優點。目前，對于臭蔥石的合成方法已有不少報道，但是，大都反應條件苛刻，需要嚴格控制過飽和度。例如：在高溫高壓（150℃）下加熱砷鐵溶液生成臭蔥石；常壓（95℃）下通過緩慢提高砷鐵溶液pH生成臭蔥石、緩慢氧化二價鐵（化學氧化或微生物氧化）生成臭蔥石、先生成無定形砷酸鐵再高溫條件下向臭蔥石轉化。這些臭蔥石方法均為砷鐵溶液預先混合。

因此，探索、研究簡便、易于操作的含砷廢水中砷的新的處理方法是必須面對的課題。

發明內容

本發明目的在于提供一種處理含砷工業廢水的方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

一種處理含砷工業廢水的方法，在高溫條件下，向含砷工業廢水中緩慢加入鐵溶液，將廢水中的砷形成穩定的臭蔥石晶體（FeAsO₄·2H₂O），進而除去廢水中的砷。

進一步的，在70-95℃、pH0.8-2.0的條件下，向含砷工業廢水中緩慢滴加三價鐵溶液或三價鐵和二價鐵混合溶液，反應5-8小時，將廢水中的砷形成穩定的臭蔥石晶體（FeAsO₄·2H₂O），而后固液分離得到臭蔥石的沉淀；進而除去廢水中的砷。

所述含砷工業廢水為銅、鉛、鋅、鎳、鈾、金和銀等有色金屬濕法冶煉產生的含砷廢液、硫酸工業產生的含砷廢液或火法冶煉煙塵溶解后的含砷廢液；其中砷含量在1g/L以上。

所述向含砷工業廢水中加入三價鐵溶液，其中三價鐵與砷的摩爾比為：0.8-2:1；

或所述向含砷工業廢水中加入三價鐵和二價鐵混合溶液，其中三價鐵與砷的摩爾比為：0.8-2:1，二價鐵與砷的摩爾比為：0-1:1。

采用鹽酸，硫酸、硝酸、氧化鈣或氫氧化鈉將含砷工業廢水調節至pH為0.8-2.0。

所述鐵溶液為硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵、聚合鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵和硝酸亞鐵中的一種或幾種的組合；并將鐵溶液在2-6個小時內滴加完成。

本發明所具有的優點為：

本發明通過在高溫（70-95℃）條件下，向含砷溶液中緩慢加入三價鐵或三價鐵和二價鐵混合溶液，在較低的Fe/As摩爾比以及在一定的pH值條件形成穩定的臭蔥石晶體而除去廢水中的砷，本發明工藝簡單，易于操作，廢渣產生量小、穩定，對環境造成二次污染的風險小。

本發明工藝方法易于操作，適應范圍廣，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。本發明在確保含砷廢水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。

附圖說明

圖1為本發明實施例得到的臭蔥石的XRD圖；

圖2為本發明實施例得到的臭蔥石的SEM圖。

具體實施方式：

以下通過具體的實施例來說明本發明中涉及到的廢水除砷的方法，而不會形成對本發明的限制。

作為本發明的一實施方式，包括如下過程：調節砷溶液的pH0.8-2.0之間，并加熱到預定溫度（70-95℃），根據廢水中砷的含量配置三價鐵砷摩爾比為0.8-2、二價鐵砷摩爾比為0-1的混合鐵溶液，并調節pH0.8-2.0，向砷溶液中緩慢滴加混合鐵溶液，控制滴加時間為2-6小時，滴加完畢后繼續保溫2小時以上。反應完全后，冷卻到室溫，固液分離，得到結晶的臭蔥石沉淀。

實施例1：