[发明专利]一种硫化砷渣水热稳定固化处理方法

说明书

本发明提供了一种硫化砷渣水热稳定固化处理新方法，本发明方法首先通过调节硫化砷渣的液固比、pH、氧化还原电位，然后进入高温高压水热反应釜进行固化反应，通过控制反应温度、反应压力、搅拌速率、反应时间、降温速率、冷却方式、实现硫化砷渣的水热稳定固化。本发明处理工艺简单，成本低，经济效益和环境效益明显。以冶炼、电镀、肥料(磷肥生产)、化工等行业酸性含砷废水硫化处理产生的硫化砷渣为对象，通过水热稳定固化处理后，砷浸出毒性(硫酸硝酸法，浸出方法参见HJT 299‑2007)浓度可降低至1mg/L以下，抗压强度可达到10兆帕以上，符合固体废物鉴别标准—浸出毒性鉴别(GB5085.3‐2007)的规定，可达到危险废物填埋污染控制标准(GB18598‑2001)。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种硫化砷渣水热稳定固化处理新方法。

背景技术

我国有色金属冶炼厂每年产生大量的高砷污酸和高砷电解废液。目前高砷酸性废水普遍采用硫化沉淀工艺，该工艺简单，处理效果好，渣量相对石膏中和渣少。然而酸性废水硫化产生的硫化砷渣，由于硫化砷凝胶颗粒小，难过滤，含水率高，且堆存占地大，会散发硫化氢气味，砷极容易被氧化而释放，给企业带来极大的储存困难和二次污染。硫化砷渣不能妥善的处理和处置，一方面限制着企业酸性废水的硫化处理工艺运行；另一方面，未解毒和固化的硫化砷渣存在极大的安全隐患，非常容易造成二次污染。因此，硫化砷渣的减容和稳定固化显得尤为重要，直接影响着企业的环保废水的运营和危废堆存环境安全风险。

硫化砷渣目前处理主要有两类方法，一类是通过稳定化固化来降低硫化砷渣的环境风险和毒性；另一类是利用硫化砷渣反应生成氧化砷、单质砷或者砷酸盐实现资源化回收利用。丘克强等采用减压蒸馏回收纯的硫化砷，并通过还原反应和蒸馏获得纯的金属砷(丘克强，胡海金.一种从硫化砷废渣中回收硫化砷以及金属砷的方法[Z].CN103922294B)。杜冬云等利用水浴氧化浸出硫化砷，然后通过盐酸催化加入氯化亚锡还原制备单质砷(杜冬云,崔洁，郭莉等.一种从硫化砷渣中回收单质砷的方法[Z].CN103388076B)。马艳荣利用碱溶硫化砷渣，并通过鼓入氧气氧化硫化砷生成单质硫和砷酸溶液，砷酸溶液再进行通入二氧化硫还原成亚砷酸溶液，亚砷酸溶液通过减压蒸馏和冷却结晶制备三氧化二砷(马艳荣.一种用硫化砷废渣制备三氧化二砷的方法[Z].CN102115166A)。目前虽然硫化砷渣按照上述专利能够实现资源化，但是资源化的产品目前没有市场，无法产生经济效益，且资源化过程中需要消耗大量药剂、工艺过程复杂、能耗大，因此硫化砷渣的资源化并不能产生较大的经济价值。硫化砷渣的堆存容易造成二次污染和环境风险事故，因此硫化砷渣的稳定化固化临时堆存或者安全填埋技术是目前亟需解决且更具现实意义。

硫化砷渣的稳定化固化目前主要技术是通过硫化砷与氧化钙或氢氧化钙反应形成溶解度较低和空气中更稳定的砷酸钙，再通过加入水泥等固化剂进行硬化填埋。主要反应如下：

2As2S3+6Ca(OH)₂→Ca₃(AsO₃)₂+Ca₃(AsS₃)₂+6H2O

Ca₃(AsO₃)₂+O₂→Ca₃(AsO₄)₂↓