[發明專利]一種利用工業廢渣固化含砷廢渣的方法

在審

• 申請號: 201610055287.7
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105537247A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 曹柏林;黃斌
• 申請（專利權）人: 湖南有色金屬研究院
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周志中;胡慧

技術領域

本發明涉及一種砷污染治理的方法，尤其涉及一種利用工業廢渣(冶煉爐渣、中和渣) 固化含砷廢渣的方法。

背景技術

據統計，我國年產含砷廢渣約50萬噸，囤積的含砷廢渣達200余萬噸之多。含砷固體 廢渣的堆置對當地土壤和水環境造成嚴重的污染隱患，影響當地或流域居民的身體健康。因 此，含砷廢渣高效、安全的處置成了亟待解決的問題。

目前國內外含砷廢物無害化處理技術主要有轉化提取技術、穩定化技術、固化技術。其 中穩定化技術由于處理效果較好，不會產生二次污染，處理費用相對較低而備受矚目。主要 的穩定技術有鈣鹽穩定法、鐵鹽穩定法、硫化穩定法。鈣鹽穩定法處理成本低，工藝簡單， 是目前最為常用的一種穩定化方法，但也存在藥劑消耗多、渣量大等缺點，尤其鈣鹽的溶解 度較大，在空氣中穩定性差，工業化應用前景受限。鐵鹽穩定效果較好，但存在藥劑消耗量 大，處理成本高的不足。硫化穩定法操作簡單，處理效果較好，但是生成的硫化砷在環境中 具有長期穩定性不高的缺點。且對于高砷廢渣，普通的穩定方法難以實現砷的有效穩定。中 國專利申請號為201110024560.7的申請公開了一種處理硫化砷渣的方法：先往硫化砷渣中加 入無機絮凝劑，攪拌均勻后；再加入固體粉末吸附劑，攪拌均勻；最后加入石棉絨攪拌，經 處理后砷的浸出毒性達標，但是該方法需要使用大量的無機絮凝劑和固體粉末吸附劑，從而 使得其成本相對較高。因而當前，穩定化處理方法都無法在低成本固化砷砷穩定的前提下實 現砷的分離，特別是對于性質復雜、含砷率高的含砷廢料還沒有較合適的穩定方法。因此， 尋找一種低成本、適應性廣，穩定效率高的含砷廢料穩定工藝顯得十分迫切。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種低成本的、以廢治廢的利用 工業廢渣(冶煉爐渣、中和渣)固化含砷廢渣的方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種利用工業廢渣固化含砷廢渣的方法，包括以下步驟：

(1)將含砷廢渣投入攪拌槽中加水漿化，得到漿化液；

(2)在攪拌槽中加入砷固化劑進行固化反應，其中所述砷固化劑為冶煉爐渣或者為冶煉 爐渣經球磨、磁選后獲得的磁選鐵精礦；

(3)向攪拌槽中加入中和渣進行攪拌，最后進行澆注成型并自然養護得到固砷產物。

上述的方法，優選的，所述步驟(1)中，當所述含砷廢渣呈堿性或中性時，還包括對 漿化液進行調pH步驟，使得漿化液的pH值為0.1～6；當所述含砷廢渣呈酸性時，不需要對 漿化液進行調pH。

上述的方法，優選的，所述步驟(1)中，漿化液中渣的質量百分比濃度為10％～50％。

上述的方法，優選的，所述步驟(2)中，砷固化劑的加入量以Fe₃O₄的摩爾量計，砷固 化劑中Fe₃O₄的摩爾量與含砷廢渣中砷元素的摩爾量比為n(Fe₃O₄):n(As)＝(0.10～3):1。

上述的方法，優選的，所述冶煉爐渣包括銅熔煉爐渣、銅吹煉爐渣、銻揮發熔煉爐渣、 鎳冶煉爐渣、鉛煙化爐爐渣中的一種或多種；進一步優選的，所述冶煉爐渣為緩冷爐渣，在 緩冷條件下，有利于爐渣中的鐵相遷移、聚集、長大、結晶，形成磁鐵礦晶體。進一步優選 的，所述冶煉爐為銅吹煉緩冷爐渣選銅尾砂，因為浮選銅的需要，爐渣會緩冷、球磨。球磨 使得磁鐵礦晶體單體解離，有利于磁選出高品位磁鐵礦；所述含砷廢渣包括選礦、冶煉、化 工、垃圾焚燒過程產生的含硫化砷、氧化砷、砷酸鹽的固體廢物。

上述的方法，優選的，所述步驟(2)中，磁選鐵精礦的純度大于40％；砷固化劑的粒度 為-200目～-1000目。

上述的方法，優選的，所述步驟(3)中，中和渣選自冶煉廠在污酸處理或廢水處理工序 加入石灰乳中和產生的渣，其主要成分為硫酸鈣；所述中和渣在加入攪拌槽之前在150～400℃ 下烘干1～4h；所述中和渣粒徑小于0.5cm。

上述的方法，優選的，所述步驟(3)中，中和渣的加入量為含砷廢渣和砷固化劑總質量 的10wt％～100wt％。

上述的方法，優選的，所述步驟(2)中，固化反應的時間為0.5～5h；所述步驟(3)中， 攪拌時間為10～60min。