一种用于砷渣的稳定化处理方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种用于砷渣的稳定化处理方法及设备。本发明专利技术方法工艺简单，成本低，修复高效快速，不产生二次污染。运用该工艺的设备，结构简单、制造成本低廉，机械化程度高、操作方便，便于工程化应用。尤其是对超高浓度砷渣的稳定化处理效果良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属废渣处理领域，具体涉及一种适用于砷渣的稳定化处理方法及 设备。
技术介绍
砷是有色金属矿石中的主要伴生元素，在采矿或者冶炼过程中往往会产生各种含 砷废物，而这些含砷废物有剧毒，在堆存、转运、处理等过程中控制不当就会成为砷污染源。 历史上，除少数大型企业外，多数企业并未对含砷废渣进行有效处置，遗留大量历史砷渣需 进行稳定化无害化处理。由于含砷废渣在水中溶解度大，对水体和土壤存在着二次污染， 而我国危险固体废物处置水平低、起步晚，大多数工业废弃物直接堆存在厂矿空地，未设阻 隔，因此废渣堆场的土壤砷污染也十分严重。 近年来，我国砷污染事故呈高发态势，且大多发生在矿区或冶炼厂集中地。因此， 砷渣填埋前，必须先进行稳定化处理，避免对环境造成污染。现有的砷渣或砷污染土壤的处 理方法主要包括生态修复、化学淋洗、湿法处理和稳定化/固化填埋。植物修复、化学淋洗 等方法仅适用于砷浓度较低的情况。冶炼企业在处理有毒砷渣和污泥时，常用热水或酸碱 等溶液将砷浸出，然后以钙、铁、镁、铝盐及硫化物等做沉淀剂，对含砷浸出液进行稳定化处 理，但沉淀处理后仍将产生大量含砷废渣，二次污染风险大。稳定化/固定化技术，与其他 技术相比，更能从时间和成本上满足修复的要求，目前启动的历史遗留砷渣处置工程多采 用此方法。目前，污染土壤稳定化处理技术是工程实际中常用的一种方法，其步骤为：土壤 经过破碎、筛分等处理之后加入搅拌机，再加入稳定剂，然后搅拌处理后即送填埋处理。但 该方法效果不佳，而且并不能有效处理超高浓度的砷渣。一般修复项目中，砷含量在填埋标 准的20- 50倍左右，比较容易处理。但是，由于资源的匮乏，砷含量较高的贫矿被开发利 用，冶炼过程中产生的很多高砷物料也被再次利用，导致排放的废渣砷浓度越来越高，甚至 部分超高浓度砷渣的pH>14、浸出毒性>4000mg/L。在以往的污染治理过程中，重金属废渣 中砷浸出毒性一般超标十几倍、几十倍，常用的稳定化/固定化技术能够有效使用，但对于 那些浸出毒性超标几千倍的砷碱渣，沿用常规方法，设备腐蚀性大，而且处理后渣的浓度仍 很高，难以达到危险废物填埋标准，因此，常规处理方法并不适用，急需新的稳定化处理工 艺及设备。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，提供一种用于砷渣的稳定化处理设备及方法。 为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为： 所述用于砷渣的稳定化处理方法包括如下步骤： (1)将砷渣过筛，将过筛后的小颗粒砷渣与亚铁盐一起加入加料斗中，将过筛后的 残余大块废渣收集备用；亚铁盐与砷渣的比例按Fe :As摩尔比I :1. 8 -3. 0控制； (2)将亚铁盐和砷渣混合物送入搅拌机搅拌3 - 7min ; (3)向搅拌机中加入浓硫酸，继续搅拌3 -7min后卸料；每kg亚铁盐和砷澄混合 物中浓硫酸的添加量为30- 50mL ;控制搅拌机中液固比为1. 2 - 1. 8:10 ; 其中，步骤（1)所述砷渣中砷含量为60000- 100000mg/kg，砷浸出浓度为3000- 5000mg/L〇 用于上述方法的处理设备包括搅拌机、皮带运输机、振动筛和加料机；所述搅拌机 上设有升降加料斗，所述加料斗靠近皮带运输机前端；所述皮带运输机的传送带上方设有 振动筛，所述振动筛后端设有卸渣槽；所述皮带运输机后端设有稳定剂加料机；所述搅拌 机上还设有雾酸抽排装置。所述雾酸抽排装置即为抽排泵。 优选地，所述振动筛筛网孔径6 - 10cm，振动筛与水平面呈3 - 5°夹角，卸渣槽与 水平面呈10 -15°夹角，所述卸渣槽底端设有收集槽。 更优选地，本专利技术所述处理设备还包括锤式碎石机。 下面对本专利技术作进一步说明： 本专利技术在实际运行前，开展了药剂筛选工作，对比了 3种试剂，最终确定了本申 请中的亚铁试剂在效果及成本上最佳。药剂添加比例、投加方式等，均在工程应用前开展 了小试研宄，从而得到最佳范围，如果变动，稳定化处理效果差。对于pH>14,浸出毒性为 4053mg/L的500g高浓度砷碱渣，设置4组不同七水硫酸亚铁加入量实验，养护Id后，取样 测定土壤浸出液中总砷，所得结果如表1所示： 表 1【主权项】1. 一种用于砷渣的稳定化处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1) 将砷渣过筛，将过筛后的小颗粒砷渣与亚铁盐一起加入加料斗中，将过筛后的残余 大块废渣收集备用；亚铁盐与砷渣的比例按Fe :As摩尔比1 :1. 8 -3. 0控制； (2) 将亚铁盐和砷渣混合物送入搅拌机搅拌3 - 7min ; (3) 向搅拌机中加入浓硫酸，继续搅拌3 -7min后卸料；每kg亚铁盐和砷澄混合物中 浓硫酸的添加量为30- 50mL ;控制搅拌机中液固比为1. 2 - 1. 8:10 ; 其中，步骤⑴所述砷渣中砷含量为60000- 100000mg/kg，砷浸出浓度为3000- 5000mg/L〇2. -种用于权利要求1所述方法的处理设备，包括搅拌机（1)、皮带运输机（2)、振动 筛⑶和加料机（5);其特征在于，所述搅拌机⑴上设有升降加料斗（6)，所述加料斗（6) 靠近皮带运输机（2)前端；所述皮带运输机（2)的传送带上方设有振动筛（3)，所述振动筛 (3)后端设有卸渣槽（4);所述皮带运输机（2)后端设有稳定剂加料机（5);所述搅拌机（1) 上还设有雾酸抽排装置（12)。3. 如权利要求2所述的处理设备，其特征在于，所述振动筛（3)筛网孔径6-10cm，振 动筛（3)与水平面呈3 - 5°夹角，卸渣槽（4)与水平面呈10 -15°夹角，所述卸渣槽（4) 底端设有收集槽。【专利摘要】本专利技术公开了一种用于砷渣的稳定化处理方法及设备。本专利技术方法工艺简单，成本低，修复高效快速，不产生二次污染。运用该工艺的设备，结构简单、制造成本低廉，机械化程度高、操作方便，便于工程化应用。尤其是对超高浓度砷渣的稳定化处理效果良好。【IPC分类】B09B3-00, B09C1-02, B09B5-00【公开号】CN104525555【申请号】CN201410841400【专利技术人】李勇, 杜成琼, 熊珊, 马秒, 熊道文, 黎慧娟, 吴霞 【申请人】中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司, 湖南中南水务环保科技有限公司【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月29日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于砷渣的稳定化处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将砷渣过筛，将过筛后的小颗粒砷渣与亚铁盐一起加入加料斗中，将过筛后的残余大块废渣收集备用；亚铁盐与砷渣的比例按Fe：As摩尔比1：1.8—3.0控制；(2)将亚铁盐和砷渣混合物送入搅拌机搅拌3—7min；(3)向搅拌机中加入浓硫酸，继续搅拌3—7min后卸料；每kg亚铁盐和砷渣混合物中浓硫酸的添加量为30—50mL；控制搅拌机中液固比为1.2—1.8:10；其中，步骤(1)所述砷渣中砷含量为60000—100000mg/kg，砷浸出浓度为3000—5000mg/L。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，杜成琼，熊珊，马秒，熊道文，黎慧娟，吴霞，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南中南水务环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43