一种含砷石膏的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含砷石膏的处理方法。所述方法采用两段二氧化硫洗涤含砷石膏矿浆方法，使含砷石膏中的砷变成可溶性的砷盐，而被洗脱下来。所得的含砷低的石膏可以作为建筑原料使用；所得含砷溶液加入可行性铁盐，生成性质更加稳定的砷酸铁；整个处理过程中所使用的水能在系统中循环利用，不外排，避免污染环境。本方法使危险废弃物含砷石膏能够被有效利用，极大的减少了石膏的渣量，减少堆存所占的场地；同时生成的砷渣量少，性质稳定，也大大的节约了堆存所占的场地。

A Treatment Method of Arsenic-containing Gypsum

【技术实现步骤摘要】
一种含砷石膏的处理方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种含砷石膏的处理方法。
技术介绍
砷在世界范围内广泛存在，由于砷属于亲硫元素，不少硫化矿都有砷伴生。自然界中砷矿物越有150多种，主要为毒砂，大多见于高温和中温热液矿床，并且常常与黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿、锡石等硫化矿物和贵金属金银密切共生。砷的化合物随着矿石开采和冶炼作业的进行而被释放出来，在冶炼烟气中也往往含有大量的砷的化合物，这类烟气中往往也含有大量的二氧化硫。目前，工业上处理含有二氧化硫的冶炼烟气一般采用湿法脱硫工艺，该工艺是世界上应用较多的脱硫技术，原理是采用采用碱性浆液或溶液作为吸收剂在吸收塔内对含有SO2的烟气进行喷林洗涤，使SO2和吸收剂反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。石灰石或石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺是目前国内外应用最广泛和最成熟的脱硫工艺，市场占有量达脱硫装机总容量的90%以上。该工艺采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液，在吸收塔内对烟气进行洗涤。来自于锅炉或冶炼炉窑的烟气经过除尘降温处理后在引风机作用下进入吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区。经过除尘降温处理后的烟气与自上而下喷淋的碱性石灰石或石灰浆液逆流接触，烟气中的酸性氧化物SO2以及HCl、HF等污染物被充分吸收后得以净化，吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3；吸收SO2后的浆液，通过塔内强制氧化、结晶生成CaSO4·2H2O，经脱水后得到含水率≤10%的石膏，净化后满足排放要求的烟气从烟囱排放，最终实现含硫烟气的综合治理。石灰石或石灰－石膏湿法烟气脱硫也能使烟气中的砷形成相对比较稳定的砷酸钙盐，让砷以沉淀的形式固定在石膏中，达到除砷的目的。经过处理得到的含砷石膏中，砷的主要存在形式是砷酸钙渣和亚砷酸钙渣。然而，由于砷在石膏中的存在，使原本可以作为建材原料的石膏变成了无用危险废弃物，大多数企业对对待这种危险废弃物只能采取单独堆放的方法。首先，大量含砷石膏的堆放，浪费了大量土地资源。其次，这些砷的化合物具有比较高的化学活性，有研究表明，砷酸钙渣和亚砷酸钙渣能与空气中的二氧化碳和水作用生成可溶性的砷盐，而被释放出来，很容易就造成环境污染事故，具有较大的环保隐患。最后，大量的石膏资源因为砷污染，造成资源上的巨大浪费。所以，冶炼厂产出的含砷石膏的处理处置问题急需解决。目前处理含砷的石膏一般采用稳定化或固化处理。稳定化或固化降低有害物质的浸出的方法通常有以下几种：降低有害物质和浸提物质的无间隔的直接接触；生成溶解度更低的稳定物质；改变有害物质的物化特性。对含砷的石膏的稳定化或固化技术方法主要有:药剂稳定化、水泥固化、热塑性固化、熔融固化等。含砷石膏稳定化或固化处理后仍需要大量的土地用来堆存，不仅造成了土地资源浪费还造成了石膏资源的浪费。在人类社会发展经济的同时，也伴随着一系列的环境问题的出现，例如资源短缺和能源危机的问题日益凸显，因此废弃物质的资源化循环再利用技术，如何将工业废弃物转化为可利用的二次资源，提高现有资源的利用效率的问题具有很重要的意义和很高的社会价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含砷石膏的处理方法。本专利技术的目的是这样实现的，所述的含砷石膏的处理方法包括前处理、主反应和后处理步骤，具体包括：A、前处理：将待处理含砷石膏中加入含砷石膏质量体积3~8倍的水调浆得到浆料a；B、将浆料a的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入纯净的二氧化硫气体反应0.5~1.5h得到反应液b，反应液b经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤液c和滤渣d，反应过程中控制pH值不能低于3；C、将滤液c中加入固砷试剂搅拌均匀得到料液d，加入pH值调节剂调节料液d的pH为6.0~7.0，过滤得到滤液e和滤渣f；D、将滤渣d中加入滤渣d质量体积3~8倍的水调浆得到浆料g，将浆料g的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入含有二氧化硫的气体反应2~4h后得到反应液h，反应液h经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤渣i、滤液j和洗水k，滤渣i即为含砷低于国家标准的石膏渣；滤液j和洗水k均可以返回调浆步骤循环利用；反应过程中的pH值不能低于2。本专利技术为处理含砷烟气过程中产生的含砷石膏综合利用创造有利条件，也为砷害治理创造条件，有效保护了环境。本专利技术采用两段二氧化硫洗涤含砷石膏矿浆方法，使含砷石膏中的砷变成可溶性的砷盐，而被洗脱下来。所得的含砷低的石膏可以作为建筑原料使用；所得含砷溶液加入可行性铁盐，生成性质更加稳定的砷酸铁；整个处理过程中所使用的水能在系统中循环利用，不外排，避免污染环境。本专利技术使危险废弃物含砷石膏能够被有效利用，极大的减少了石膏的渣量，减少堆存所占的场地；同时生成的砷渣量少，性质稳定，也大大的节约了堆存所占的场地。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）石膏由于砷的存在成为危险废弃物，可利用范围下降，只能做堆存处理。由于含砷石膏量大，堆存占据的空间大，造成土地资源紧张和浪费。本专利技术能够将砷从石膏中分离出来，得到含砷低于国家标准的石膏，能作为建筑原料销售，避免了石膏的堆存，节约宝贵的土地资源。2）含砷石膏中的砷以溶液的形式分离出来，分离出来的砷与可溶性铁盐反应，生成相对于砷酸钙性质更加稳定，溶解度更小的砷酸铁，生成的砷酸铁的渣量与石膏渣量相比大大减少，渣量减少约为85%～90%左右，减少渣的堆存量，节约土地资源。3）本专利技术处理含砷石膏所用的气体为纯净的二氧化硫或冶炼炉窑产生的二氧化硫气体或含砷的二氧化硫气体，充分利用工业有害尾气，减少污染。4）石灰石或石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺中产生的石膏可能由于氧化不充分，夹杂有亚硫酸钙、亚砷酸氢钙等亚硫酸盐，该类物质性质不稳定，易在强酸条件下溶液释放出二氧化硫。在处理含砷石膏过程中使用二氧化硫溶解水中产生中等酸性溶液，使石膏中砷的化合物变成可溶性物质，实现砷从石膏中脱除，同时也避免石膏中亚硫酸盐的分解。5）本专利技术处理过程中水在体系内部循环利用，不外排，避免污染环境。附图说明图1为本专利技术工艺流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术所述的含砷石膏的处理方法包括前处理、主反应和后处理步骤，具体包括：A、前处理：将待处理含砷石膏中加入含砷石膏质量体积3~8倍的水调浆得到浆料a；B、将浆料a的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入纯净的二氧化硫气体反应0.5~1.5h得到反应液b，反应液b经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤液c和滤渣d，反应过程中控制pH值不能低于3；C、将滤液c中加入固砷试剂搅拌均匀得到料液d，加入pH值调节剂调节料液d的pH为6.0~7.0，过滤得到滤液e和滤渣f；D、将滤渣d中加入滤渣d质量体积3~8倍的水调浆得到浆料g，将浆料g的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入含有二氧化硫的气体反应2~4h后得到反应液h，反应液h经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤渣i、滤液j和洗水k，滤渣i即为含砷低于国家标准的石膏渣；滤液j和洗水k均可以返回调浆步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含砷石膏的处理方法，其特征在于所述的含砷石膏的处理方法包括前处理、主反应和后处理步骤，具体包括：A、前处理：将待处理含砷石膏中加入含砷石膏质量体积3~8倍的水调浆得到浆料a；B、将浆料a的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入纯净的二氧化硫气体反应0.5~1.5h得到反应液b，反应液b经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤液c和滤渣d，反应过程中控制pH值不能低于3；C、将滤液c中加入固砷试剂搅拌均匀得到料液d，加入pH值调节剂调节料液d的pH为6.0~7.0，过滤得到滤液e和滤渣f；D、将滤渣d中加入滤渣d质量体积3~8倍的水调浆得到浆料g，将浆料g的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入含有二氧化硫的气体反应2~4h后得到反应液h，反应液h经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤渣i、滤液j和洗水k，滤渣i即为含砷低于国家标准的石膏渣；滤液j和洗水k均可以返回调浆步骤循环利用；反应过程中的pH值不能低于2。

【技术特征摘要】
1.一种含砷石膏的处理方法，其特征在于所述的含砷石膏的处理方法包括前处理、主反应和后处理步骤，具体包括：A、前处理：将待处理含砷石膏中加入含砷石膏质量体积3~8倍的水调浆得到浆料a；B、将浆料a的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入纯净的二氧化硫气体反应0.5~1.5h得到反应液b，反应液b经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤液c和滤渣d，反应过程中控制pH值不能低于3；C、将滤液c中加入固砷试剂搅拌均匀得到料液d，加入pH值调节剂调节料液d的pH为6.0~7.0，过滤得到滤液e和滤渣f；D、将滤渣d中加入滤渣d质量体积3~8倍的水调浆得到浆料g，将浆料g的温度调至40~80℃，在搅拌条件下通入含有二氧化硫的气体反应2~4h后得到反应液h，反应液h经继续搅拌0.5~8h后过滤得到滤渣i、滤液j和洗水k，滤渣i即为含砷低于国家标准的石膏渣；滤液j和洗水k均可以返回调浆步骤循环利用；反应过程中的pH值不能低于2。2.根据权利要求1所述的含砷石膏的处理方法，其特征在于所述的含砷石膏中砷的质量百分含量为0.5~5%。3.根据权利要求1所述的含砷石膏...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟兴兵，翟忠标，刘俊场，付维琴，邹维，谢天鉴，陈愚，胥福顺，谢刚，闫森，刁微之，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53