一种超声波强化污酸中除砷的方法技术

本发明专利技术涉及一种超声波强化污酸中除砷的方法，具体步骤包括：在污酸中同时加入一定量的金属粉末和硫酸盐溶液，然后加超声波强化，反应一定的时间，生成沉淀，进行固液分离，获得过滤后的溶液以及沉淀杂质；根据本发明专利技术提供的除砷方法，有效地减少了石灰渣的生成，且有效的去除掉了污酸中的砷杂质离子，处理后的酸可以进行回用到工段中，同时减少了对环境的污染；同时避免了污酸整体溶液温度的增加，降低了生产过程能耗；综合实现了经济效益和环境效益。

A method of enhancing arsenic removal from waste acid by ultrasonic

【技术实现步骤摘要】
一种超声波强化污酸中除砷的方法
本专利技术涉及湿法冶金领域，特别涉及一种超声波强化污酸溶液除杂的方法。
技术介绍
目前企业焙烧烟气制酸中排出的污酸溶液常含有砷、氯、氟等杂质，而砷、氯、氟等杂质对环境危害很大，而且从综合利用资源来说，将它们分离出来也是完全必要的，从而可以将污酸变废为宝。对于砷杂质的去除，目前铅铁冶炼企业主要采用末端处理方式，具体采用石灰中和铁盐法进行污酸处理。污酸中，其中砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在。在目前企业中污酸处理作业时，都是将常温(室温)条件下的石灰加入到污酸溶液中，进行溶液pH的调节，并生成大量的石膏渣，再在溶液中添加铁盐等，以达到使砷沉淀的目的，得到的溶液还需进行二次处理达到国家标准后进行排放。现有污酸处理工艺存在如下问题：处理的直接成本高、资源浪费严重、工艺操作复杂；产生的石膏渣处理费用高；企业自身酸耗量和水耗量大。目前急需一种方法来解决以上问题。本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用超声波强化污酸中除砷的方法，其工艺流程简单、易于实施、降低能耗、减少资源浪费、减少石膏渣的处理费用，可综合实现经济效益和环境效益。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种采用超声波强化污酸中除砷的方法，具体包括：向污酸中加入一定量的铁粉和硫酸铜溶液，搅拌，然后加超声波强化，超声波强化反应一定时间，最后进行固液分离，获得过滤后的溶液以及沉淀杂质。根据本专利技术提供的超声波强化污酸中除砷的方法可以有效地减少石灰渣的生成、缩短除砷时间、节约动力消耗和能耗，并且处理后的酸可以再回用，减少了对环境的污染，显著降低处理成本，从而完成本专利技术。本专利技术的目的在于提供以下技术方案：(1)一种污酸中除砷的方法，该方法包括采用超声波对污酸进行强化除砷；其中，所述超声波功率为60W～150W，优选为80W～120W。；其中，所述超声反应时间为5～60分钟，优选为10～50分钟；(2)根据上述(1)所述的方法，该方法还包括向污酸中加入金属粉末，并任选搅拌；其中，所述金属粉末选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉中的一种或多种，优选为铁粉。(3)根据上述(1)所述的方法，该方法还包括加入盐溶液，所述盐溶液优选为硫酸盐溶液；其中，所述盐溶液为硫酸铜溶液。(4)根据上述(1)至(3)所述的方法，该方法包括以下步骤：步骤1，任选将污酸进行预热；步骤2，向污酸中加入金属粉末和盐溶液进行反应，任选搅拌；步骤3，将步骤2的污酸混合物进行超声波强化，得到固液混合物；步骤4，将步骤3的固液混合物进行固液分离。(5)根据上述(1)至(4)所述的方法，所述污酸为冶炼烟气制酸所得。根据本专利技术提供的一种超声波强化污酸中除砷的方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术方法中污酸不用中和处理，减少了石灰渣的生成，节约了时间，减少了环境污染；(2)本专利技术方法得到颗粒状的含砷的沉淀，容易过滤，减少处理时间；(3)本专利技术方法处理后的酸可以回用到锌浸出工段中用于补水，减少了环境污染，节省了能源；(4)本专利技术方法通过采用超声波强化污酸中加入铁粉和硫酸铜溶液除砷的方法，生成沉淀的速度快，反应时间大大缩短，而且处理后的酸的pH值基本不变，综合实现了经济效益和环境效益的提高。附图说明图1示出本专利技术提供的一种超声波强化污酸中添加铁粉和硫酸铜溶液除砷的流程图。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。环境污染物中，重金属镉、汞、铅、铬以及类金属砷，可通过呼吸道、消化道和皮肤等各种途径被吸收，对人和动物危害极为严重。由于重金属以及砷不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属以及砷污染的消除往往十分困难，其影响和危害成为人们关注的问题。有色金属冶炼过程中，产生大量的含有二氧化硫的烟气，将二氧化硫回收制硫酸，不仅仅消除了烟害，而且创造了价值。但在利用烟气制硫酸的过程中，其中的砷、镉、氯等又转移到洗涤烟气产生的“污酸”中。这是因为，冶炼烟气制酸系统净化工序(净化烟气)采用半封闭稀酸洗涤流程，烟气中的三氧化硫、矿尘和挥发性物质(包括含镉、铬以及砷、氯、氟等有害物质)在洗涤过程中进入到稀硫酸中，随着洗涤过程的进行，这些杂质逐渐富集，为保证稀酸的洗涤效果，需要排出部分稀酸至污酸处理站处理，排出系统的这部分稀酸称为污酸。因此，有效回收去除污酸中包括砷在内的重金属等，是控制污染源的重要步骤，是将污酸变废为宝的关键。目前，常规的污酸处理方法为硫酸亚铁-石灰法以及硫化法。硫酸亚铁-石灰法是用石灰中和污酸并调节pH值，利用硫酸亚铁中的铁能与砷生成难溶盐、铁的氢氧化物具有强大的吸附和絮凝能力的特性，达到去除污酸中砷、镉等有害重金属的目的。正如
技术介绍
中所说，此种方法产生的渣量很大，砷等重金属在渣中呈稀散分布，砷、镉等资源再回收困难，废渣的无泄漏永久存放也难以实现，二次污染随时都可发生。而硫化法是用可溶性硫化物与重金属反应，生成难溶硫化物，将其从污酸中除去。硫化渣中砷、镉等含量大大提高，在去除污酸中有毒重金属的同时实现了重金属的资源化，这类反应可在pH值较低的条件下发生。但硫化法去除砷、镉的效果不太显著，有的就是先用硫化法去除大部分砷，然后剩下的砷仍采用铁盐-石灰法去除。因此，目前亟需一种工艺流程简单、易于实施、能耗低、资源浪费少、减少石膏渣的处理费用、除砷效率高的方法来解决以上问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种超声波强化污酸中除砷的方法，通过向污酸中添加铁粉和硫酸铜，将砷沉淀，并用超声波强化分散沉降，然后固液分离，最后达到除砷的目的，本专利技术提供的方法操作简单，处理时间短，除砷效率高，不产生石膏渣，而且得到的酸可以回用到锌浸出工段中用于补水，大大降低了处理成本，减少了资源浪费，将污酸变废为宝。本专利技术提供的一种污酸中除砷的方法，该方法包括采用超声波对污酸进行强化除砷；其中，所述超声波功率为60W～150W，优选为80W～120W；其中，所述超声反应时间为5～60分钟，优选为10～50分钟；其中，超声波的频率20kHz；超声波是指振动频率大于20000Hz以上的，其每秒的振动次数(频率)甚高，本专利技术中，利用超声波的搅拌作用、空化作用和热效应，强化除砷过程。在更进一步优选的实施方式中，超声波功率为100W，超声波频率为20kHz，超声波强化10min。本专利技术提供的一种污酸中除砷的方法，还包括向污酸中加入金属粉末，并任选搅拌；其中，所述金属粉末选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉中的一种或多种，优选为铁粉。优选地，所述金属粉末与污酸中砷的摩尔数的比为(3～9)：1，更优选为(4～8)：1。在本专利技术中，所述铁粉的粒径为0.05～0.4mm。从增大比表面以加速置换反应的观点考虑，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污酸中除砷的方法，其特征在于，该方法包括采用超声波对污酸进行强化除砷。/n

【技术特征摘要】
1.一种污酸中除砷的方法，其特征在于，该方法包括采用超声波对污酸进行强化除砷。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波功率为60W～150W，优选为80W～120W。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超声反应时间为5～60分钟，优选为10～50分钟。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括向污酸中加入金属粉末，并任选搅拌。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属粉末选自铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉中的一种或多种，优选为铁粉。


6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，该方法还包括加入盐溶液，所述盐溶液优选为硫酸盐溶液。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述盐溶液为硫酸铜溶液。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永光，张利波，李静，邹景田，曲洪涛，席云浩，谢庭芳，林国，顾利坤，王仕兴，付光，皮忠斌，保佳懿，张振国，
申请(专利权)人：昆明理工大学，云南驰宏锌锗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53