[發(fā)明專利]利用拜耳法赤泥去除銅冶煉污酸中多種污染物的方法

有效

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• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN108128917B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建洪;任樂輝;胡學(xué)偉;田森林;李英杰;寧平;潘波
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F103/16
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及利用拜耳法赤泥去除銅冶煉污酸中多種污染物的方法，通過邊加熱邊持續(xù)曝氣的手段，將污酸中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，然后加入拜耳法赤泥顆粒，控制砷鐵摩爾比和pH值，利用拜耳法赤泥中的鐵和銅冶煉污酸中的砷形成無定形砷酸鐵，再氧化形成穩(wěn)定的砷酸鐵除去污酸中的砷以及吸附污酸中的多種污染物。本發(fā)明的方案無需額外添加處理砷的鐵鹽，降低了經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)現(xiàn)了銅冶煉工業(yè)污酸與氧化鋁產(chǎn)業(yè)固廢拜耳法赤泥的協(xié)同處置，減小了對環(huán)境造成的二次污染。能夠把拜耳法赤泥變廢為寶，處理污酸的同時(shí)，通過對pH值的控制，還能夠得到具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氫氧化鐵，投入成本的一增一減，為企業(yè)獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法冶金及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用拜耳法赤泥去除銅冶煉污酸中多種污染物的方法。

背景技術(shù)

污酸是有色冶煉及硫酸工業(yè)煙氣制酸過程中產(chǎn)生的一種稀硫酸，在有色冶煉領(lǐng)域，銅冶煉污酸的酸度高，成分復(fù)雜，富含重金屬（砷、銅、鋅、鉛、鎘等），且含氟、氯等危害元素，它們主要以As³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、F^-、Cl^-的形態(tài)存在。所以不能直接排放，必須對重金屬進(jìn)行有效去除使廢水排放達(dá)標(biāo)。目前，污酸處理的技術(shù)或工藝主要有硫化法、石灰-鐵鹽法、膜處理法、樹脂法、生物法、稀硫酸濃縮法等。但傳統(tǒng)的處理方法僅能滿足銅冶煉污酸達(dá)標(biāo)排放的目的，且處理過程會(huì)產(chǎn)生其他問題，如二次污染，水的硬度高，氟、氯對設(shè)備的腐蝕，砷等重金屬無法回收，酸不能回收再利用等，因此，銅冶煉污酸的清潔化處理及資源化回收具有重要的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保意義，關(guān)系到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題。

拜耳法赤泥是氧化鋁行業(yè)生產(chǎn)排出的廢渣，平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0~2.0噸赤泥，我國作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)千萬噸。目前國內(nèi)外氧化鋁廠大都將赤泥輸送堆場，筑壩濕法堆存。該方法易使大量廢堿液滲透到附近農(nóng)田，造成土壤堿化、沼澤化，污染地表地下水源。另一種常用的方法是將赤泥干燥脫水和蒸發(fā)后干法堆存。這些堆存方法不但占用大量的土地，還使赤泥中的許多可利用成份不能得到合理利用，造成了資源的二次浪費(fèi)，因此對赤泥進(jìn)行綜合利用的研究也成了迫在眉睫的問題。

含砷元素的臭蔥石，穩(wěn)定存在于自然界，是含砷廢液無害化處置和研究的方向之一。專利CN201310047867.8公開了一種處理含砷工業(yè)廢水的方法，其技術(shù)為在70-95℃、pH0.8-2.0的條件下，向含砷工業(yè)廢水中緩慢滴加三價(jià)鐵和二價(jià)鐵混合溶液，反應(yīng)5-8小時(shí)，將廢水中的砷形成穩(wěn)定的臭蔥石晶體，而后固液分離得到臭蔥石的沉淀，進(jìn)而除去廢水中的砷。上述方法提供了當(dāng)前砷沉淀方法的良好前景且趨勢似乎是通過向污酸中加入鐵鹽將其轉(zhuǎn)變?yōu)槌羰[石以從溶液或沉淀物中除去砷。但是現(xiàn)有的除砷方法需要向污酸中加入鐵鹽，增加了材料成本，形成砷酸鐵的時(shí)間過長，只能去除污酸中的砷，其它有害元素同樣保留在處理后的廢液中。

因此，提供一種能夠同時(shí)去除污酸中的多種污染物、成本低、效率高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方法，是本發(fā)明的創(chuàng)研動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠同時(shí)去除污酸中的多種污染物、成本低、效率高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的利用拜耳法赤泥去除銅冶煉污酸中多種污染物的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種利用拜耳法赤泥去除銅冶煉污酸中多種污染物的方法，包括如下步驟：

步驟一、將銅冶煉污酸溶液緩慢加入加熱曝氣池，邊加熱邊持續(xù)曝氣，控制溫度在72-94℃，將污酸中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷；

步驟二、向步驟一處理后的加熱曝氣池中加入拜耳法赤泥顆粒，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系中鐵與砷的摩爾比值為0.85-1.18，反應(yīng)體系的pH值為0.95-1.16，形成無定形砷酸鐵；

步驟三、將步驟二處理后的混合液緩慢流向一號(hào)沉淀池，進(jìn)行固液分離，得到砷酸鐵沉淀和赤泥渣，以及上清液A；