[发明专利]一种处理含砷工业废水的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金及环保技术领域，具体的说是一种处理含砷工业废水的方法。

背景技术

砷是一种有毒元素，主要以硫化物的形式存在并伴生于其他金属如：金、铜、铅、镍、钴、锌等形成的矿物中，在有色冶炼及硫酸工业烟气制酸过程中会产生的大量的高浓度的含砷废水。这些废水中的砷必须以稳定的化合物去除掉，废水才能排放。因此，有色金属冶炼研究领域中砷的去除与固定技术一直是研究的热点。

目前，含砷废水的处理技术主要有：臭葱石法、石灰法、石灰-铁盐法。石灰-铁盐法通过向含砷废水中加入铁盐，使得含砷废水中砷以砷铁共沉淀的形式沉淀析出，该方法适宜处理含低浓度的含砷砷废水，具有成本低、工艺简单、除砷效率高的优点，但是在该方法中通常需要使用铁砷摩尔比4:1以上的铁盐，存在废渣量大，不利于废渣的最终处置或处理的缺点。当废水中砷含量很高而同时铁含量较低时，将砷以结晶态臭葱石的形式去除是现今所普遍采取的方法。以此作为固砷载体具有砷含量高(>30%)，需铁量小、结晶程度高，易澄清，过滤和分离，与其他含砷载体相比，具有稳定性好，较低的堆存费用等优点。目前，对于臭葱石的合成方法已有不少报道，但是，大都反应条件苛刻，需要严格控制过饱和度。例如：在高温高压（150℃）下加热砷铁溶液生成臭葱石；常压（95℃）下通过缓慢提高砷铁溶液pH生成臭葱石、缓慢氧化二价铁（化学氧化或微生物氧化）生成臭葱石、先生成无定形砷酸铁再高温条件下向臭葱石转化。这些臭葱石方法均为砷铁溶液预先混合。

因此，探索、研究简便、易于操作的含砷废水中砷的新的处理方法是必须面对的课题。

发明内容

本发明目的在于提供一种处理含砷工业废水的方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种处理含砷工业废水的方法，在高温条件下，向含砷工业废水中缓慢加入铁溶液，将废水中的砷形成稳定的臭葱石晶体（FeAsO₄·2H₂O），进而除去废水中的砷。

进一步的，在70-95℃、pH0.8-2.0的条件下，向含砷工业废水中缓慢滴加三价铁溶液或三价铁和二价铁混合溶液，反应5-8小时，将废水中的砷形成稳定的臭葱石晶体（FeAsO₄·2H₂O），而后固液分离得到臭葱石的沉淀；进而除去废水中的砷。

所述含砷工业废水为铜、铅、锌、镍、铀、金和银等有色金属湿法冶炼产生的含砷废液、硫酸工业产生的含砷废液或火法冶炼烟尘溶解后的含砷废液；其中砷含量在1g/L以上。

所述向含砷工业废水中加入三价铁溶液，其中三价铁与砷的摩尔比为：0.8-2:1；

或所述向含砷工业废水中加入三价铁和二价铁混合溶液，其中三价铁与砷的摩尔比为：0.8-2:1，二价铁与砷的摩尔比为：0-1:1。

采用盐酸，硫酸、硝酸、氧化钙或氢氧化钠将含砷工业废水调节至pH为0.8-2.0。

所述铁溶液为硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、聚合铁、硫酸亚铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或几种的组合；并将铁溶液在2-6个小时内滴加完成。

本发明所具有的优点为：

本发明通过在高温（70-95℃）条件下，向含砷溶液中缓慢加入三价铁或三价铁和二价铁混合溶液，在较低的Fe/As摩尔比以及在一定的pH值条件形成稳定的臭葱石晶体而除去废水中的砷，本发明工艺简单，易于操作，废渣产生量小、稳定，对环境造成二次污染的风险小。

本发明工艺方法易于操作，适应范围广，降低处理成本，减少废渣产量，得到稳定废渣，防止砷的二次污染，并避免砷在流程中的分散和污染。本发明在确保含砷废水经处理后达到废水排放标准的前提下，最大可能的实现废渣的减量化、稳定化、无害化的处理。

附图说明

图1为本发明实施例得到的臭葱石的XRD图；

图2为本发明实施例得到的臭葱石的SEM图。

具体实施方式：

以下通过具体的实施例来说明本发明中涉及到的废水除砷的方法，而不会形成对本发明的限制。

作为本发明的一实施方式，包括如下过程：调节砷溶液的pH0.8-2.0之间，并加热到预定温度（70-95℃），根据废水中砷的含量配置三价铁砷摩尔比为0.8-2、二价铁砷摩尔比为0-1的混合铁溶液，并调节pH0.8-2.0，向砷溶液中缓慢滴加混合铁溶液，控制滴加时间为2-6小时，滴加完毕后继续保温2小时以上。反应完全后，冷却到室温，固液分离，得到结晶的臭葱石沉淀。

实施例1：