一种铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法技术

本发明专利技术提供了一种铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，包括以下步骤：(1)用盐酸将含砷、锑的废水pH调至0～3，氮气保护下，加入铜粉，密闭反应器，以100～600r/min的速度搅拌反应，反应温度为10～80℃，置换时间为10～120min；所述含砷、锑的废水中，As(III)含量为0.1～10g/L，Sb(III)含量为0.1～25g/L；所述铜粉的质量用量以所述废水的体积计为5～100g/L；(2)置换完成后，对反应体系进行过滤，回收滤渣，以及滤液经快速低温重结晶所得的晶体；本发明专利技术工艺简单，无二次污染，经济环保，实现了资源可再生利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，包括以下步骤：(1)用盐酸将含砷、锑的废水pH调至0～3，氮气保护下，加入铜粉，密闭反应器，以100～600r/min的速度搅拌反应，反应温度为10～80℃，置换时间为10～120min；所述含砷、锑的废水中，As(III)含量为0.1～10g/L，Sb(III)含量为0.1～25g/L；所述铜粉的质量用量以所述废水的体积计为5～100g/L；(2)置换完成后，对反应体系进行过滤，回收滤渣，以及滤液经快速低温重结晶所得的晶体；本专利技术工艺简单，无二次污染，经济环保，实现了资源可再生利用。【专利说明】 (一）
本专利技术涉及，属于重金属水处理技 术领域。 (二）
技术介绍
现代工业的蓬勃发展在带来物质上空前的富足和便利的同时，也产生了大量工业 废水，造成了日趋严峻的环境染污，严重威胁着生态环境和生物的生命安全。尤其是含砷、 锑等污染物的工业废水，毒性强、危害极大，因此净化处理废水中的砷、锑等重金属离子刻 不容缓。此外，某些地区地表水中砷、锑也严重超标。水体中砷、锑等重金属危害很大，已成 为国家"十二五"期间重点控制的污染源。 砷、锑常常是共生的，以分银渣为例。分银渣一般是由铜阳极泥经硫化焙烧，氯化 分金，亚硫酸钠分银获得，主要成分为铅、锑、钡，还有少量的银、金、砷，微量的钼、钯，是亟 待综合回收的宝贵资源。分银渣的综合回收处理工艺有火法工艺、湿法工艺和火法-湿法 相结合的半湿法工艺。在湿法工艺中氯化物浸出是最常用的浸出方法，一般浸出液中含有 砷、锑等有毒元素，需进行净化处理方能排出。 目前主要有以下几种净化水体中砷、锑的方法：⑴沉淀法，该法不但需要大量的化 学药剂，而且产生大量含砷锑废渣，容易造成二次污染；⑵吸附法，所用吸附剂一般具有选 择吸附性，且吸附剂的再生、回收和再利用存在一定的难度；⑶膜分离法，廉价性能完备的 膜的制备和膜的污染问题还有待解决，且膜分离过程中需频繁冲洗甚至换膜，从而使成本 上升；⑷离子交换法，树脂价格高，需要专门的离子交换柱设备，投入较大，且树脂具有选择 性；(5)生物法，去除效率不高，需和其它净化技术联合，且对原水有着苛刻的要求；(6)电沉 积法，工艺影响因素较复杂，难优化，且在电沉积过程中极易析出剧毒砷化氢气体、锑化氢 等剧毒气体，造成二次污染。 置换法具有操作简便、环境气氛好、回收率高等优点，是废水处理的常见工艺，其 中常用活泼贱金属如锌、铁等作为置换剂，但锌、铁等太活泼以至于在置换砷、锑时，往往会 释放出砷化氢、锑化氢等剧毒气体。 因此，研究新型高效去除水体中砷、锑，且工艺过程中不产生有毒砷化氢和锑化氢 气体具有重要意义。 (三）
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术对水体中砷、锑污染治理的不足，提供一种铜粉置 换去除并回收水体中砷、锑的方法，通过在一定温度的盐酸体系中加入适量铜粉，可有效去 除并回收水体中的砷、锑。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，所述方法包括以下步骤： ⑴用盐酸将含砷、锑的废水PH调至0?3,氮气保护下，加入铜粉，密闭反应器， 以100?600r/min的速度搅拌反应，反应温度为10?80°C，置换时间为10?120min ;所 述含砷、锑的废水中，As(III)含量为0. 1?10g/L，Sb(III)含量为0. 1?25g/L ;所述铜 粉的质量用量以所述废水的体积计为5?100g/L ; (2)置换完成后，对反应体系进行过滤，回收滤渣，以及滤液经快速低温重结晶所 得的晶体。 本专利技术铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，所述步骤（1)中，优选所述铜粉 的质量用量以所述废水的体积计为5?50g/L。 所述步骤⑵中，所得滤渣洗涤干燥后为黑色固体,主要成分为Cu3As和Cu 2Sb ;所 得滤液经快速低温重结晶可得白色晶体，为CuCl ;铜粉置换去除水体中砷、锑的同时可制 备CuCl、Cu3As和Cu2Sb,达到资源再生利用的目的。 本专利技术所述水体为工业重金属冶金废水、地表水或生活污水。 推荐本专利技术所述的铜粉为60?400目，优选200?400目。 本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了水体砷、锑污染治理过程中，对高浓度砷、锑 污水处理能力较差，且易造成二次污染的痼疾。采用铜粉置换的方法，在高效去除水体中 砷、锑的同时，不产生有毒砷化氢和锑化氢气体，且可制备重要化工原料CuCl以及功能材 料Cu 3As和Cu2Sb。本专利技术制备工艺简单、操作方便、效率高、易于实现，无二次污染，经济环 保，实现了资源可再生利用。 (四） 【专利附图】【附图说明】 图1 :取200mL As(III)含量为3.68171 ,Sb(III)含量为5. SgL-1的分银渣浸出液， 采用盐酸将溶液PH调至0,加入IOg铜粉，通入氮气后密闭反应器，搅拌速度为400r/min， 置换时间为60min。水体中砷和锑的去除效率与反应温度的关系曲线，曲线1为锑去除效率 与反应温度关系曲线，曲线2为砷去除效率与反应温度关系曲线。 (五） 【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术进行进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不仅限 于此。 实施例1 取200mL As (III)含量为3. 68?Λ Sb (III)含量为5. Sg!/1的分银渣浸出液于反 应器中，采用盐酸将溶液PH调至0,加入IOg铜粉（200目），通入氮气后密闭反应器，搅拌 速度为400r/min，反应温度为40°C，置换时间为10?120min。 采用置换效率来评估铜粉对水体中砷、锑的置换去除效果。 表1不同置换时间的实验结果 【权利要求】1. ，其特征在于，所述方法包括以下步 骤： (1) 用盐酸将含砷、锑的废水pH调至0?3,氮气保护下，加入铜粉，密闭反应器，以 100?600r/min的速度搅拌反应，反应温度为10?80°C，置换时间为10?120min ;所述 含砷、锑的废水中，As(III)含量为0. 1?10g/L，Sb(III)含量为0. 1?25g/L ;所述铜粉 的质量用量以所述废水的体积计为5?100g/L ; (2) 置换完成后，对反应体系进行过滤，回收滤渣，以及滤液经快速低温重结晶所得的 晶体。2. 如权利要求1所述的铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述铜 粉的质量用量以所述废水的体积计为5?50g/L。3. 如权利要求1所述的铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述水 体为工业重金属冶金废水、地表水或生活污水。4. 如权利要求1?3所述的铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，其特征在于，所 述的铜粉为60?400目。5. 如权利要求4所述的铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述的 铜粉为200?400目。【文档编号】C02F1/62GK104496000SQ201410781623【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日 【专利技术者】伍廉奎, 郑国渠, 曹华珍 申请人:浙江工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜粉置换去除并回收水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)用盐酸将含砷、锑的废水pH调至0～3，氮气保护下，加入铜粉，密闭反应器，以100～600r/min的速度搅拌反应，反应温度为10～80℃，置换时间为10～120min；所述含砷、锑的废水中，As(III)含量为0.1～10g/L，Sb(III)含量为0.1～25g/L；所述铜粉的质量用量以所述废水的体积计为5～100g/L；(2)置换完成后，对反应体系进行过滤，回收滤渣，以及滤液经快速低温重结晶所得的晶体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伍廉奎，郑国渠，曹华珍，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33