一种砷酸盐的无害化处理方法技术

一种砷酸盐的无害化处理方法：（1）将可溶砷酸盐浸于水中溶出，加入沉砷物质，过滤，得含水的沉淀砷酸盐废渣；（2）向所述沉淀砷酸盐废渣中加入稳定剂，搅拌；（3）加入晶化剂，搅拌；（4）加入矿化剂，进行矿化反应，得矿化渣。本发明专利技术工艺流程短，投资少，操作简单，成本低，且能大规模、工业化处理，无二次环境污染产生；本发明专利技术适用范围广，无害化试剂来源广，且价格便宜，可适用一切含砷物料的最终砷无害化处理，具有广泛的应用推广前景和良好的环境效益和社会效益；本发明专利技术方法突破了锑行业绿色、可持续发展的瓶颈。

【技术实现步骤摘要】
一种砷酸盐的无害化处理方法
本专利技术涉及一种含砷物质的无害化处理方法，具体涉及一种砷酸盐的无害化处理方法。
技术介绍
在自然界中，砷总是伴随各种有价金属共生。在对各种有价金属矿物进行冶炼回收后会产生大量的含砷物料。目前，对含砷物料的处理方法，有火法、湿法、火法－湿法联合等方法，最终产物大多为高品位三氧化二砷、砷、砷酸铅、砷酸铜、砷酸钠、砷酸钙、砷酸铁、砷酸钡等。三氧化二砷、砷、砷酸铅、砷酸铜经提纯后可做为产品销售。砷酸钠以前也可做为玻璃沉清剂销售，但目前国家已不允许砷酸钠做为产品使用，因此，生产的砷酸钠又成为了二次有害砷污染物，存于仓库。至于以砷酸钙、砷酸铁、砷酸钡形态富集的砷物料，大多建库堆存。砷酸钠易溶于水，且危害人畜，稍有不慎，会发生重大环境污染事故，库存也是一个安全隐患。砷酸钙、砷酸铁、砷酸钡虽然不易溶于水，但在水中，特别是在酸性水中会有微量的砷酸根离子渗出，对水和环境也会造成污染，危害人畜。环境隐患特别重大。在锑冶炼精炼过程中，因砷常伴随锑、金等矿物共生，冶炼生产的粗锑中总含有一定量的砷，含量在0.2－15.0%不等。采用现有技术，将一般锑矿石进行冶炼后获得粗锑，粗锑加碱进行除砷处理，砷以砷酸钠、亚砷酸钠形态富集于砷碱渣中，砷碱渣经湿法处理，回收锑、碱后以砷酸钠形态存在，进行干燥提纯后可得砷酸钠产品。另一种方式就是在提纯锑、碱后，对砷酸钠溶液钙化沉砷，控制好反应参数，即可获得较单一的砷酸钙沉淀物，沉淀物一般建库堆存。不论建库堆存砷酸钠产品还是砷酸钙沉渣，遇水，特别是酸性水会促使其分解，会有大量砷酸根离子溶出，危害环境，危害人畜，是锑冶炼行业绿色、可持续发展的一大环境瓶颈。CN108441642A公开了一种锑冶炼砷碱渣的湿法资源化与无害化处理工艺，工艺采用全湿法处理工艺，主要包括破碎、溶解浸出、氧化出锑、净化除杂、转型结晶、还原沉砷、蒸发结晶与二次渣无害化处理八个工序，该方法工艺流程长，采用亚铁盐，氯化钙盐，双氧水等进行稳定化处理，且需加碱进行调节，操作复杂，运行费用高，耗时长，处理成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺流程短，操作简单，运行成本低，适用范围广，无二次污染，处理能力强的砷酸盐的无害化处理方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种砷酸盐的无害化处理方法，包括以下步骤：（1）将可溶性砷酸盐浸于水中溶出，加入沉砷物质，过滤，得含水的沉淀砷酸盐废渣；（2）向所述沉淀砷酸盐废渣中加入稳定剂，搅拌；（3）加入晶化剂，搅拌；（4）加入矿化剂，进行矿化反应，得矿化渣。优选地，步骤（1）中，所述沉砷物质为高价铁盐、石灰、熟石灰中的一种或两种以上。优选地，步骤（1）中，所述沉砷物质的质量为砷酸盐中砷质量的2－4倍。加入沉砷物质后，溶于水中的砷沉淀，所得沉淀砷酸盐废渣的化学成分主要为砷酸钙、砷酸铁、硫酸钙、硅酸钙、铝酸钙。优选地，步骤（1）中，所述沉淀砷酸盐废渣中，砷的质量含量为3.0－12.0%，水的质量含量为30－45%。优选地，步骤（2）中，所述稳定剂为含硫化合物或高价铁盐，稳定剂的质量为沉淀砷酸盐废渣质量的0.3－1.5%。优选地，步骤（2）中，所述搅拌的温度为30~80℃，所述搅拌的时间为30-60分钟，所述搅拌的速度为100-200转/分钟。稳定剂的作用是稳定砷酸盐中的微溶于水的砷酸根或其它有害物，与稳定剂反应生成稳定的难溶于水的物质，如：AsO43－+Fe3+=FeAsO4↓，砷酸铁很难溶于水，稳定强。优选地，步骤（3）中，所述晶化剂为生石灰，晶化剂的加入量为沉淀砷酸盐废渣重量的5.0－9.5%。优选地，步骤（3）中，所述搅拌的温度为15－35℃，搅拌的速度为30－60转/分钟，搅拌的时间为2－10分钟。在加入稳定剂后的沉淀砷酸盐中加入晶化剂并搅拌，晶化、浆化、包裹，晶化剂与沉淀砷酸盐中的水反应，形成浆状物，将沉淀砷酸盐中的水反应完并包裹沉淀砷酸盐，即：CaO+H2O=Ca(OH)2。优选地，步骤（4）中，所述矿化剂为含二氧化碳的物质或二氧化碳气体。优选地，步骤（4）中，所述矿化反应的时间为30--90分钟。矿化过程即浆化、包裹后的沉淀砷酸盐外的氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙矿化层，即：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。本专利技术的原理是将含可溶砷酸盐物料通过水浸溶出后，利用沉砷物质如高价铁盐或石灰、氢氧化钙将砷酸根固定沉淀，生成难溶于水的砷酸铁、砷酸钙等沉淀物，其中尚有微量不同形态的砷酸钙盐生成，且其溶度积较大，有一定的砷酸根离子可溶于水，为此，将沉淀渣进一步加入稳定剂固定其中的可溶性砷酸根，使其进一步生成难溶于水的砷酸铁盐，稳定后的沉淀砷酸盐尚含有一定量的水份，故采用石灰与其反应，浆化，进一步将沉淀砷酸盐包裹生成氢氧化钙，为使沉淀砷酸盐进一步稳定，再将浆化、包裹后的沉淀砷酸盐进一步与二氧化碳反应生成碳酸钙矿化层。本专利技术一步一步将沉淀砷酸盐进行稳定化、晶化、浆化、包裹、矿化，避免砷对环境造成污染。本专利技术所得稳定化、晶化、浆化、包裹、矿化砷酸盐，经毒浸试验后，检测其砷含量低于5mg/l国家毒浸试验标准,安全无害，可进一步用于制砖、矿山井下充填或堆存无渗漏渣场填埋，彻底实现沉淀砷酸盐的无害化处理。本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术方法，无害化处理含砷物料，工艺流程短，投资少，操作简单，成本低，且能大规模、工业化处理，无二次环境污染产生；（2）本专利技术无害化处理方法，适用范围广，无害化试剂来源广，且价格便宜，可适用一切含砷物料的最终砷无害化处理，具有广泛的应用推广前景和良好的环境效益和社会效益；（3）本专利技术方法突破了锑行业绿色、可持续发展的瓶颈；利用本专利技术，原来库存的难处理的砷酸钠、砷酸钙产品，及库存的所有砷碱渣，都将很快得至无害化处理。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例所使用的砷酸盐来源于某锑冶炼厂；本专利技术实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。本专利技术实施例中，沉淀砷酸盐中锑、砷采用锑砷联滴方法测定，毒浸试验锑、砷采用ICP法测定。试验标准为：固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法，HJ/T299-2007，危险废物鉴别标准：GB5085.3-2007,其中As≤5mg/l,Sb≤5mg/l。实施例1（1）将可溶于水的砷酸盐浸于水中，溶出可溶砷酸盐，加入质量为砷质量含量4倍的熟石灰（沉砷物质），反应生成砷酸钙沉淀，板框压滤后得含水的沉淀砷酸钙，其中锑的质量含量为1.08%，砷的质量含量为3.25%，水的质量含量为45%；（2）取500kg上述沉淀砷酸钙盐,自板框压滤机通过放料斗经皮带运输机运到晶化矿化反应器，于晶化矿化反应器上部加入三价铁盐（稳定剂）1.5kg开启晶化矿化反应器双辊搅拌，搅拌的温度为50℃，搅拌的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将可溶砷酸盐浸于水中溶出，加入沉砷物质，过滤，得含水的沉淀砷酸盐废渣；/n（2）向所述沉淀砷酸盐废渣中加入稳定剂，搅拌；/n（3）加入晶化剂，搅拌；/n（4）加入矿化剂，进行矿化反应，得矿化渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将可溶砷酸盐浸于水中溶出，加入沉砷物质，过滤，得含水的沉淀砷酸盐废渣；
（2）向所述沉淀砷酸盐废渣中加入稳定剂，搅拌；
（3）加入晶化剂，搅拌；
（4）加入矿化剂，进行矿化反应，得矿化渣。


2.根据权利要求1所述的砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述沉砷物质为高价铁盐、石灰、熟石灰中的一种或两种以上。


3.根据权利要求1或2所述的砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述沉砷物质的质量为砷酸盐中含砷质量的2－4倍。


4.根据权利要求1~3之一所述的砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述沉淀砷酸盐废渣中，砷的质量含量为3.0－12.0%，水的质量含量为30－45%。


5.根据权利要求1~4之一所述的砷酸盐的无害化处理方法，其特征在于，步骤（2）中，所述稳定剂为含硫化合物或高价铁盐，稳定剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金承永，刘跃斌，金贵忠，廖光荣，金涛，刘放云，邓卫华，谢新军，李松柏，罗燊，石小兵，刘鹊呜，赵工业，姚芾，袁渊，魏利群，
申请(专利权)人：锡矿山闪星锑业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43