一种利用工业废渣固化含砷废渣的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用工业废渣固化含砷废渣的方法，包括以下步骤：(1)将含砷废渣投入搅拌槽中加水浆化，得到浆化液；(2)在搅拌槽中加入砷固化剂进行固化反应，其中所述砷固化剂为冶炼炉渣或者为冶炼炉渣经球磨、磁选后获得的磁选铁精矿；(3)向搅拌槽中加入中和渣进行搅拌，最后进行浇注成型并自然养护得到固砷产物。本发明专利技术的工艺利用有色金属冶炼厂自身所产生的废渣，物料成本基本为零，同时又能实现以废治废的优异效果，本发明专利技术的工艺处理含砷废渣，使得含砷废渣中砷固化率达到94％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种砷污染治理的方法，尤其涉及一种利用工业废渣(冶炼炉渣、中和 渣)固化含砷废渣的方法。
技术介绍
据统计，我国年产含砷废渣约50万吨，囤积的含砷废渣达200余万吨之多。含砷固 体废渣的堆置对当地土壤和水环境造成严重的污染隐患，影响当地或流域居民的身体健 康。因此，含砷废渣高效、安全的处置成了亟待解决的问题。 目前国内外含砷废物无害化处理技术主要有转化提取技术、稳定化技术、固化技 术。其中稳定化技术由于处理效果较好，不会产生二次污染，处理费用相对较低而备受瞩 目。主要的稳定技术有钙盐稳定法、铁盐稳定法、硫化稳定法。钙盐稳定法处理成本低，工艺 简单，是目前最为常用的一种稳定化方法，但也存在药剂消耗多、渣量大等缺点，尤其钙盐 的溶解度较大，在空气中稳定性差，工业化应用前景受限。铁盐稳定效果较好，但存在药剂 消耗量大，处理成本高的不足。硫化稳定法操作简单，处理效果较好，但是生成的硫化砷在 环境中具有长期稳定性不高的缺点。且对于高砷废渣，普通的稳定方法难以实现砷的有效 稳定。中国专利申请号为201110024560.7的申请公开了 一种处理硫化砷渣的方法:先往硫 化砷渣中加入无机絮凝剂，搅拌均匀后;再加入固体粉末吸附剂，搅拌均匀；最后加入石棉 绒搅拌，经处理后砷的浸出毒性达标，但是该方法需要使用大量的无机絮凝剂和固体粉末 吸附剂，从而使得其成本相对较高。因而当前，稳定化处理方法都无法在低成本固化砷砷稳 定的前提下实现砷的分离，特别是对于性质复杂、含砷率高的含砷废料还没有较合适的稳 定方法。因此，寻找一种低成本、适应性广，稳定效率高的含砷废料稳定工艺显得十分迫切。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低成本的、以废治废 的利用工业废渣(冶炼炉渣、中和渣)固化含砷废渣的方法。 为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为： -种利用工业废渣固化含砷废渣的方法，包括以下步骤： (1)将含砷废渣投入搅拌槽中加水浆化，得到浆化液； (2)在搅拌槽中加入砷固化剂进行固化反应，其中所述砷固化剂为冶炼炉渣或者 为冶炼炉渣经球磨、磁选后获得的磁选铁精矿； (3)向搅拌槽中加入中和渣进行搅拌，最后进行浇注成型并自然养护得到固砷产 物。 上述的方法，优选的，所述步骤(1)中，当所述含砷废渣呈碱性或中性时，还包括对 浆化液进行调pH步骤，使得浆化液的pH值为0.1~6;当所述含砷废渣呈酸性时，不需要对浆 化液进行调pH。 上述的方法，优选的，所述步骤（1)中，浆化液中渣的质量百分比浓度为10%~ 50% 〇 上述的方法，优选的，所述步骤⑵中，砷固化剂的加入量以Fe304的摩尔量计，砷固 化剂中Fe3〇4的摩尔量与含砷废渣中砷元素的摩尔量比为n(Fe3〇4) :n(As) = (0.10~3): 1。 上述的方法，优选的，所述冶炼炉渣包括铜熔炼炉渣、铜吹炼炉渣、锑挥发熔炼炉 渣、镍冶炼炉渣、铅烟化炉炉渣中的一种或多种;进一步优选的，所述冶炼炉渣为缓冷炉渣， 在缓冷条件下，有利于炉渣中的铁相迀移、聚集、长大、结晶，形成磁铁矿晶体。进一步优选 的，所述冶炼炉为铜吹炼缓冷炉渣选铜尾砂，因为浮选铜的需要，炉渣会缓冷、球磨。球磨使 得磁铁矿晶体单体解离，有利于磁选出高品位磁铁矿;所述含砷废渣包括选矿、冶炼、化工、 垃圾焚烧过程产生的含硫化砷、氧化砷、砷酸盐的固体废物。 上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，磁选铁精矿的纯度大于40%;砷固化剂的粒 度为-200目~-1000目。上述的方法，优选的，所述步骤(3)中，中和渣选自冶炼厂在污酸处理或废水处理 工序加入石灰乳中和产生的渣，其主要成分为硫酸钙;所述中和渣在加入搅拌槽之前在150 ~400°C下烘干1~4h;所述中和渣粒径小于0.5cm。 上述的方法，优选的，所述步骤(3)中，中和渣的加入量为含砷废渣和砷固化剂总 质量的l〇wt%~100wt%。 上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，固化反应的时间为0.5~5h;所述步骤(3) 中，搅拌时间为10~60min。 上述的方法，优选的，所述步骤(3)中，浇注成型自然养护的过程包括装入模具、振 动2~5min、24h拆模后自然养护10~30d。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： 本专利技术创造性的将工业固体废弃物冶炼炉渣或冶炼炉渣经缓冷、球磨、磁选后的 磁选铁精矿运用到含神废渔的处理上，磁选铁精矿中晶体状的四氧化二铁晶体对神具有车父 强的吸附性，能吸附大量含砷废渣释放出的砷酸离子；中和渣中的钙离子能提高铁砷共沉 淀物稳定性，强化固砷效果，同时中和渣烘干脱水生成的熟石膏是凝胶材料，能胶结含砷废 渣与砷固化剂混合物，实现稳定化固砷。 本专利技术的工艺利用有色金属冶炼厂自身所产生的废渣，物料成本基本为零，同时 又能实现以废治废的优异效果，本专利技术的工艺处理含砷废渣，使得含砷废渣中砷固化率达 到94%以上。【具体实施方式】 为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述， 但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。 除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义 相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术 的保护范围。 除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或 者可以通过公知的方法制得的产品。 实施例1: 一种本专利技术的利用工业废渣固化含砷废渣的方法，处理的对象为某铜冶炼厂的硫 化砷渣，该硫化砷渣的主要化学成分以及浸出毒性分析分别见表1、表2和表3所示，具体包 括如下步骤： (1)原料准备:将该铜冶炼厂吹炼炉渣浮选铜后的尾砂通过磁选得到磁选铁精矿， 备用;该磁选铁精矿中Fe 3〇4的质量分数为80%，粒度为-400目。将该冶炼厂在污酸处理或废 水处理工序加入石灰乳中和产生的中和渣破碎至粒径小于0.5cm，并置于200°C烘干2h至无 水状态，备用。 (2)含砷废渣的预处理:将含砷废渣投入搅当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用工业废渣固化含砷废渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含砷废渣投入搅拌槽中加水浆化，得到浆化液；(2)在搅拌槽中加入砷固化剂进行固化反应，其中所述砷固化剂为冶炼炉渣或者为冶炼炉渣经球磨、磁选后获得的磁选铁精矿；(3)向搅拌槽中加入中和渣进行搅拌，最后进行浇注成型并自然养护得到固砷产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹柏林，黄斌，
申请(专利权)人：湖南有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43