含砷廢水制備三氧化二砷新工藝研究.pdf

1、含砷廢水是有色金屬冶煉廠SO2煙氣制酸凈化過程中的外排廢水，由于原料精礦中含砷量高，而在回收過程中無砷回收措施，加之砷在酸性廢水中溶解度大，因而含砷量可達(dá)20g·L-1，大大高于國家排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg·L-1。如果不經(jīng)過處理而直接排放，將對水體和土壤造成嚴(yán)重污染，并最終通過食物鏈或地面水、地下水進(jìn)入人體而危害人體健康。因此，對酸性含砷廢水的有效治理刻不容緩，研究、開發(fā)高效經(jīng)濟(jì)的含砷廢水處理技術(shù)，回收利用其中的砷資源，使之變廢為寶，具有重

2、大的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。 本課題以湖北大冶有色金屬公司冶煉廠排放的酸性含砷廢水為研究對象，針對原廢水處理工藝存在出水砷超標(biāo)、渣量大的問題，研發(fā)了一種新的處理工藝。目前國內(nèi)外大型冶煉廠對于含砷廢水的處理不外乎石灰-鐵(鋁)鹽絮凝法和硫化沉淀法，前者渣量大，容易造成二次污染，廢渣的安全處理與處置又將是一個(gè)新的重大課題；后者需要大量硫化劑，費(fèi)用高，且處理過程產(chǎn)生硫化氫，處理環(huán)境不佳。本文根據(jù)該公司含砷廢水的特點(diǎn)，從含砷廢水達(dá)標(biāo)排放

3、和廢水中砷資源化利用的角度出發(fā)，研究提出了沉淀轉(zhuǎn)化法處理含砷廢水工藝路線：凈化除雜-硫酸銅沉淀-二氧化硫還原-蒸發(fā)結(jié)晶，并確定了此工藝的最佳條件。凈化除雜最佳條件：兩段中和除雜，一段中和采用石灰乳中和至廢水pH值為2，二段中和采用氫氧化鈉中和至廢水pH值為6；硫酸銅沉淀最佳條件：nCu：nAs為2:1，終點(diǎn)pH值為8；SO2還原最佳條件：液固比4:1，還原時(shí)間1h，還原溫度60℃；蒸發(fā)結(jié)晶最佳條件：砷濃度90g·L-1，pH值0，結(jié)晶溫

4、度28℃。通過此工藝，可得到純度為95％的三氧化二砷產(chǎn)品，砷直收率為80.70％，產(chǎn)物質(zhì)量達(dá)到中國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YS-T99-1997)三級標(biāo)準(zhǔn)。 還原渣通過氧化浸出回收硫酸銅，實(shí)現(xiàn)硫酸銅在整個(gè)工藝中的循環(huán)利用，其最佳工藝條件為：反應(yīng)時(shí)間1.5h，nH2SO4：nCu為1.70，反應(yīng)溫度80℃，硫酸濃度24％；硫酸銅沉砷后廢水砷含量在20～40mg·L-1之間，采用鐵鹽絮凝法進(jìn)行深度處理以達(dá)標(biāo)排放。 與傳統(tǒng)處理方