硫酸廠含砷石膏穩(wěn)定化處理后的溶出性能研究.pdf

1、本文以石灰沉淀法處理硫酸廠含砷廢水所產(chǎn)生的含砷石膏渣為原料，分別在50℃、70℃、90℃的條件下對其進行穩(wěn)定化處理后，用XRD和能譜對穩(wěn)定化處理前后含砷石膏進行表征。然后以穩(wěn)定化處理前后含砷石膏為研究對象，以硫酸溶液為溶出劑，進行溶出性能的研究，考察了pH值、溶出時間、溶出溫度、液固比等條件對砷溶出的影響。最后研究了穩(wěn)定化處理前后含砷石膏中砷的常規(guī)溶出動力學。研究結果如下:
　　 (1)含砷石膏在初始形態(tài)時是非晶型結構，具有較高

2、的活性，極易被雨水溶出而污染環(huán)境。含砷石膏經(jīng)高溫處理后，可轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N有晶型的含砷物質(zhì)，而且在試驗范圍內(nèi)，高溫處理后的含砷石膏的物相愈穩(wěn)定。這對含砷石膏的穩(wěn)定化處理有重要的指導意義。
　　 (2)影響含砷石膏中砷溶出量的因素有粒度、pH值、溶出時間、溶出溫度、液固比和含砷石膏物相，對于同一物相的含砷石膏，溶出pH值和液固比是影響砷溶出量的主要因素。實際存放含砷石膏渣的堆放場所應防水防雨防潮，避免含酸溶液的浸泡，以防止砷的溶出污染。

3、
　　 (3)含砷石膏通過加溫的穩(wěn)定化處理后，其溶出特性與穩(wěn)定化處理前的規(guī)律相近，但砷的溶出濃度卻大大降低。這為含砷石膏的穩(wěn)定化處理指明了方向。
　　 (4)通過Avrami方程對砷溶出的實驗數(shù)據(jù)進行動力學模型擬合，發(fā)現(xiàn)砷在硫酸體系中的動力學模型均為n＜1的Avrami方程。未處理、50℃、70℃、90℃穩(wěn)定化處理后的含砷石膏的反應常數(shù)分別為0.0754、0.0655、0.0635、0.0597。穩(wěn)定化處理前后含砷石膏中

4、砷的溶出特性可用半經(jīng)驗模型的Avrami方程進行描述。依據(jù)動力學實驗數(shù)據(jù)可求得未處理、50℃、70℃、90℃穩(wěn)定化處理后的含砷石膏的表觀反應級數(shù)分別為0.3228、0.2906、0.2811、0.2546;表觀活化能分別為4.15 kJ·mol-1、4.24 kJ·mo1-1、4.52 kJ·mol-1、5.45 kJ·mol-1。穩(wěn)定化處理后含砷石膏的表觀反應級數(shù)明顯下降，而表觀活化能卻增加了，說明穩(wěn)定化處理后含砷石膏部分轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定