一种FeS制造技术

本发明专利技术涉及一种FeS

A kind of FeS

【技术实现步骤摘要】
一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法
本专利技术涉及一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，属于重金属污染治理

技术介绍
砷除了以雄黄(As4S4)和三硫化二砷(As2S3)的形式存在外，在自然界中经常与有色金属(铜、铅、锌等)结合。随着这些有色金属的开采和冶炼，砷会进入到环境中，严重威胁人类健康，如皮肤癌、肾癌和致死。在有色金属冶炼过程中，含砷废酸和废水是砷释放到环境中的两种重要途径。一般情况下，含砷废酸和废水用石灰和铁盐处理，产生大量的砷酸铁污泥。由于砷酸铁污泥中的砷以不稳定的砷酸铁的形式存在，污泥毒性极强，砷极易迁移到环境中，所以砷酸铁的安全处理已成为有色金属工业发展的迫切需要。目前处理砷酸铁污泥的方法有湿法处理、火法处理和固化处理等多种方法。湿法处理能耗低、污染低、效率高，但操作步骤繁琐；火法处理工艺简单，生产稳定效率高，但会产生二次污染。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，采用FeS2/Fe复合材料来固化稳定砷酸铁，黄铁矿化学成分是FeS2，配合Fe粉后有极高的含Fe量，可与砷酸铁发生化学反应以稳定固化砷酸铁；本专利技术原材料易得，且操作简便，具有很高的应用前景。一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，具体步骤如下：（1）将Fe(SO4)2加入到含砷污酸中以调节溶液pH值为1.5~2.0，然后置于温度为35~45℃条件下反应6~8h，固液分离、干燥后得到砷酸铁晶体；（2）将黄铁矿和铁粉进行球磨得到FeS2/Fe复合材料；（3）将步骤（1）砷酸铁晶体和步骤（2）FeS2/Fe复合材料混合均匀得到混合物A，混合物A球磨1~3h。所述Fe(SO4)2中的铁与含砷污酸中砷的Fe/As摩尔比为(2~3):1，含砷污酸的砷含量为2100~5800mg/L。所述步骤（2）黄铁矿中铁和铁粉的摩尔比为(1~1.2):1，球磨的球料质量比为(16~18):1。所述步骤（3）FeS2/Fe复合材料与砷酸铁晶体在质量比为1:(8~10)。所述步骤（3）球磨的球料质量比为(18~22):1，球磨机转速为300~500r/min。FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的原理：黄铁矿的主要化学成分是FeS2，具有很高的Fe含量，再配合Fe粉形成复合材料后，复合材料中Fe含量极高；砷酸铁在环境中浸出As后，符合材料中的Fe会立马将游离的As捕获，并与其形成Fe-As复合物，使得As无法渗透到环境中去，从而起到稳定固化砷酸铁、稳定有害污染物的作用。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用FeS2和Fe粉形成复合材料固化砷酸铁，实验简便，操作容易。黄铁矿属于天然矿石，原料易得，且二者结合固砷效果极好，可增强砷酸铁的稳定性，减少砷在环境中的扩散和危害。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。实施例1：本实施例黄铁矿取自某工厂，主要成分如表1所示；含砷污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，含砷污酸成分如表2所示；表1黄铁矿的主要成分一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，具体步骤如下：（1）将Fe(SO4)2加入到含砷污酸中以调节溶液pH值为1.5，其中Fe(SO4)2中的铁与含砷污酸中砷的Fe/As摩尔比为3:1，含砷污酸的砷含量为2100.0mg/L；然后置于温度为45℃条件下反应6h，固液分离、干燥后得到砷酸铁晶体；（2）将黄铁矿、铁粉和不锈钢球放入到球磨机中进行球磨4h得到FeS2/Fe复合材料；其中黄铁矿中铁和铁粉的摩尔比为1:1，球磨的球料质量比为18:1，球磨速率为400r/min；（3）将步骤（1）砷酸铁晶体和步骤（2）FeS2/Fe复合材料混合均匀得到混合物A，混合物A放入球磨机中球磨1h；其中FeS2/Fe复合材料与砷酸铁晶体在质量比为1:10，球磨的球料质量比为22:1，球磨速率为300r/min；将步骤（1）的砷酸铁晶体和步骤（3）研磨过后的样品进行毒性浸出测试；含砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method1311-toxicityCharacterisiticLeachingProcedure》方法进行，毒性测试结果见表3、表4，表3砷酸铁的毒性浸出结果本实施例滤液中砷酸铁晶体的毒性浸出为435.50mg/L，经FeS2/Fe复合材料处理的砷酸铁的毒性浸出为3.714mg/L，稳定性提高了99.1%。实施例2：本实施例黄铁矿取自某工厂，主要成分如表5所示；含砷污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，含砷污酸成分如表6所示；表5黄铁矿的主要成分一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，具体步骤如下：（1）将Fe(SO4)2加入到含砷污酸中以调节溶液pH值为2.0，其中Fe(SO4)2中的铁与含砷污酸中砷的Fe/As摩尔比为2.9:1，含砷污酸的砷含量为4200.2mg/L；然后置于温度为35℃条件下反应8h，固液分离、干燥后得到砷酸铁晶体；（2）将黄铁矿、铁粉和不锈钢球放入到球磨机中进行球磨2h得到FeS2/Fe复合材料；其中黄铁矿中铁和铁粉的摩尔比为1.2:1，球磨的球料质量比为16:1，球磨速率为600r/min；（3）将步骤（1）砷酸铁晶体和步骤（2）FeS2/Fe复合材料混合均匀得到混合物A，混合物A放入球磨机中球磨3h；其中FeS2/Fe复合材料与砷酸铁晶体在质量比为1:8，球磨的球料质量比为18:1，球磨速率为500r/min；将步骤（1）的砷酸铁晶体和步骤（3）研磨过后的样品进行毒性浸出测试；含砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method1311-toxicityCharacterisiticLeachingProcedure》方法进行，毒性测试结果见表7、表8，表7砷酸铁的毒性浸出结果本实施例滤液中砷酸铁晶体的毒性浸出为378.93mg/L，经FeS2/Fe复合材料处理的砷酸铁的毒性浸出为4.774mg/L，稳定性提高了98.7%。实施例3：本实施例黄铁矿取自某工厂，主要成分如表9所示；含砷污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，含砷污酸成分如表10所示；表9黄铁矿的主要成分一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，具体步骤如下：（1）将Fe(SO4)2加入到含砷污酸中以调节溶液pH值为1.8，其中Fe(SO4)2中的铁与含砷污酸中砷的Fe/As摩尔比为2.5:1，含砷污酸的砷含量为5800.0mg/L；然后置于温度为40℃条件下反应7h，固液分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FeS

【技术特征摘要】
1.一种FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将Fe(SO4)2加入到含砷污酸中以调节溶液pH值为1.5~2.0，然后置于温度为35~45℃条件下反应6~8h，固液分离、干燥后得到砷酸铁晶体；
（2）将黄铁矿和铁粉进行球磨得到FeS2/Fe复合材料；
（3）将步骤（1）砷酸铁晶体和步骤（2）FeS2/Fe复合材料混合均匀得到混合物A，混合物A球磨1~3h。


2.根据权利要求1所述FeS2/Fe复合材料稳定砷酸铁的方法，其特征在于：Fe(SO4)2中的铁与含砷污酸中砷的Fe/As摩尔比为(...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁先进，李雪竹，祝星，王华，卢治旭，段孝旭，杨妮娜，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53