[发明专利]一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法

说明书

本发明属于含砷废水与固废处理技术领域，具体涉及一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法。本发明采用铁砷废渣代替铁盐来处理含砷污酸，将含砷污酸和铁砷废渣中的砷固定于稳定的臭葱石沉淀中，不仅能得到稳定性较高的含砷废渣，又可以降低处理成本和废渣产量，缓解废渣量对废渣填埋场的压力。

技术领域

本发明属于含砷废水与固废处理技术领域，具体涉及一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法。

背景技术

在重有色金属冶炼过程及硫酸工业烟气制酸过程中会产生大量高浓度的含砷污酸。污酸中的砷主要以三价砷的形态存在，三价砷浓度可达数克乃至数十克每升，具有极高的毒性、活性及迁移性。污酸直接排放或泄漏至环境中会引发重大环境砷污染事故。因此，鉴于污酸中砷的高毒性与企业污酸极高的日产量等因素，有色冶炼企业一般采用成本相对较低的化学沉淀法快速去除污酸中的砷，并将砷固定于稳定的含砷沉淀物中。

目前，污酸中砷的常用沉淀方法主要有石灰-铁盐沉淀法与臭葱石沉淀法。其中，石灰-铁盐沉淀法是有色冶炼早期处理含砷污酸最常用的方法。石灰-铁盐沉淀法首先用氧化剂将污酸中的三价砷氧化为五价砷，随后通过向含砷污酸中加入较为纯净的含铁药剂，同时采用石灰调控体系pH值，使含砷污酸中的砷以稳定的砷铁共沉淀(铁砷废渣)形式从废液中去除。虽然石灰-铁盐沉淀法具有处理后出水砷浓度低、废渣稳定性高及操作简单等一系列优点。但是，由于该沉淀法需铁量较高(铁砷摩尔比≥4)，需要较高的处理成本(铁盐占据处理成本的绝大部分)，并导致较高的铁砷废渣产量，给有色冶金企业的废渣库存带来了巨大的压力。臭葱石沉淀法主要用铁盐和含砷污酸中的含砷离子发生反应生成FeAsO₄·2H₂O(臭葱石)，利用臭葱石溶解度和浸出毒性均较低、在酸性和中性条件下稳定性高的特点，将含砷污酸中的砷转化为臭葱石晶体进行储存，从而达到安全处置的目的。与石灰-铁盐沉淀法相比，虽然臭葱石(结晶态砷酸铁)沉淀法需铁量较低(铁砷摩尔比为1)、化学药剂花费较少、产渣量较小，但仍需要使用含铁药剂并产生较高试剂成本，给企业带来高处理成本和废渣库存的压力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法，本发明提供的共处理方法可以同时将含砷污酸和铁砷废渣中的砷固定于臭葱石沉淀中，能有效降低含砷污酸处理成本和减少废渣产量，达到以废治废的效果。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种含砷污酸和铁砷废渣的共处理方法，包括以下步骤：

将含砷污酸和含钙化合物混合，依次进行沉淀反应和第一固液分离，得到硫酸钙沉淀和含砷溶液；所述沉淀反应的终点pH值为0.5～1.1；

将所述含砷溶液和氧化剂混合，进行氧化反应，得到含有五价砷的溶液；

将所述含有五价砷的溶液和铁砷废渣混合，依次进行共沉淀反应和第二固液分离，得到臭葱石和硫酸钙混合沉淀。

优选的，所述含砷污酸中砷的浓度4g/L；所述含砷污酸的pH值1。

优选的，所述共沉淀反应过程中总铁和总砷的摩尔比为(0.8～8)∶1。

优选的，所述含钙化合物为氧化钙、氢氧化钙和氯化钙中的一种或几种。

优选的，所述沉淀反应的时间为0.1～8h。

优选的，所述含钙化合物中钙和含砷污酸中硫酸根的摩尔比为(0.1～1)∶1。

优选的，所述氧化剂为过氧化氢。

优选的，所述共沉淀反应的终点pH值1.5；控制所述共沉淀反应的终点pH值所用药剂为氧化钙、氢氧化钙和氢氧化钠中的一种或几种。

优选的，所述共沉淀反应的时间为0.5～10h。