一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法技术

本发明专利技术涉及一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明专利技术将铜冶炼厂浮选尾渣和过氧化氢加入污酸，在常温、搅拌条件下反应6～8h得到混合物A；将混合物A的pH值调节至2.0

【技术实现步骤摘要】
一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法


[0001]本专利技术属于重金属污染治理
，具体涉及一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法。
技术背景
[0002]在铜冶炼工业中，铜冶炼厂浮选尾渣是冶炼铜精矿过程中产生的缓冷渣，再经过渣选厂粉碎
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球磨
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浮选富集铜后产生的工业固体废弃物，属于有色金属冶炼废渣的一种。铜冶炼厂浮选尾渣由Fe、Si、O等元素组成，主要成分为铁橄榄石和铁氧化物，此外还包含少量的铜及其它重金属，具有潜在利用价值。我国是铜消费和精铜生产大国，在以火法炼铜为主的铜生产中，铜矿资源消耗量巨大，则铜冶炼厂浮选尾渣量也是巨大的。
[0003]目前广泛使用硫化法
‑
石灰铁盐法处理铜冶炼工业产生的污酸，此方法虽然工艺流程简单、成本低，但是在实际应用中会产生大量不稳定的硫化砷渣和含砷石膏污泥，其无害化处理难度大、处置费高昂。其中采用石灰中和污酸法会产生大量含砷石膏污泥，这导致污泥不仅占用大量土地面积，还含有不稳定、易迁移的砷，对生态环境安全造成较大的威胁。
[0004]然而，在实际情况中铜冶炼厂浮选尾渣以出售为主，没有直接应用于处理污酸中的砷和其它重金属。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，本专利技术利用低成本的铜冶炼厂浮选尾渣去除污酸中的砷及其它重金属，生成稳定的含砷固态滤渣，达到了以废治废、工业废渣再利用的效果。
[0006]一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，具体步骤如下：
[0007]S1：将铜冶炼厂浮选尾渣和过氧化氢加入污酸，在常温、搅拌条件下反应6～8h得到混合物A；
[0008]S2：将S1所得混合物A的pH值调节至2.0
±
0.05，再在恒温90～95℃、搅拌条件下反应12～16h得到混合物B；
[0009]S3：将S2所得混合物B的pH值调节为8.5～9.5，再在常温、搅拌条件下，将过氧化氢加入混合物B中反应40～60min，过滤得到滤液和滤渣，滤液进行深度除砷处理，滤渣干燥后堆存处理。
[0010]优选的，所述S1中铜冶炼厂浮选尾渣的粒径为200目，铜冶炼厂浮选尾渣中铁与污酸中砷的摩尔比为6.5～8.5:1。
[0011]优选的，所述S1中过氧化氢与污酸体积比为1:20～25。
[0012]优选的，所述S2和S3中用饱和氢氧化钠溶液调节pH值，搅拌速度为180～200r/min。
[0013]优选的，所述S3中过氧化氢与混合物B体积比为1:60～65。
[0014]优选的，所述S3中采用ICP
‑
AES测定滤液中As、Zn、Pb、Cd、Cu的浓度；按照TCLP法配制的醋酸缓冲溶液对含砷固态滤渣进行毒性浸出，再用ICP
‑
AES测定浸出液中的As、Zn、Pb、Cd、Cu的浓度，其中醋酸缓冲溶液的pH值为2.88
±
0.05，浸出温度为22～25℃，浸出方式为旋转摇床浸出，旋转速度为140～160r/min，浸出时间为18～20h。
[0015]本专利技术有效去除污酸中砷及其它重金属的技术方案的原理为：
[0016]本专利技术利用污酸的强酸性将铜冶炼厂浮选尾渣中的铁、硅溶解释放出来，采用过氧化氢将污酸中As(Ⅲ)和铜冶炼厂浮选尾渣溶解释放出来的亚铁离子氧化，在pH为2、加热和搅拌条件下，Fe(Ⅲ)和As(
Ⅴ
)生成臭葱石沉淀除砷；经沉淀除砷后的混合物中含有过剩的亚铁离子，再调节其pH为8.5～9.5，在碱性和氧化条件下，亚铁离子生成氢氧化铁胶体有效地吸附砷和其它重金属离子，同时形成铁硅凝胶包裹并固定砷和其它重金属。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]利用铜冶炼厂浮选尾渣处理污酸产生的含砷及其它重金属的滤渣量小、稳定性好，解决了石灰铁盐法处理污酸产生的大量废渣、处置费高昂、砷和其它重金属容易浸出的问题；不仅除砷及其它重金属效率高、工艺操作简单、生产成本低，而且提高自然资源利用率、达到以废治废的效果，具有较广阔的市场前景。
附图说明
[0019]此处附图用于说明本实验具体实施例，构成申请的一部分，但并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0020]图1为铜冶炼厂浮选尾渣处理污酸的工艺流程。
[0021]具体实施案例
[0022]下面结合具体实施例及附图进一步阐述本专利技术的内容，但本专利技术不局限于以下实施例。
[0023]实施例1
[0024]本实例铜冶炼厂浮选尾渣来自西南地区铜冶炼厂渣选流程产生的废渣，主要成分如表1所示；污酸来自铜冶炼厂制酸车间对冶炼烟气进行洗涤净化后产生的废酸，主要成分如表2所示；
[0025]表1铜冶炼厂浮选尾渣成分
[0026][0027]表2污酸成分
[0028][0029]一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，具体步骤如下：
[0030]S1：将铜冶炼厂浮选尾渣和过氧化氢加入污酸，在常温、搅拌速率为180r/min条件下反应6h得到混合物A；其中过氧化氢与污酸体积比为1:20，铜冶炼厂浮选尾渣中铁与污酸中砷的摩尔比为6.5:1；
[0031]S2：将S1混合物A的pH值调节至2.0
±
0.05，再在恒温90℃、搅拌速率为180r/min条
件下反应12h得到混合物B；其中用饱和氢氧化钠溶液调节pH值；
[0032]S3：将S2混合物B的pH值调节为8.5，再在常温、搅拌速率为180r/min条件下，将过氧化氢加入混合物B中反应40min，过滤得到滤液和滤渣，滤液进行深度除砷处理，滤渣干燥后堆存处理；其中过氧化氢与混合物B体积比为1:60，采用饱和氢氧化钠溶液调节pH值；其中采用ICP
‑
AES测定滤液中As、Zn、Pb、Cd、Cu的浓度(见表3)；按照TCLP法配制的醋酸缓冲溶液对含砷固态滤渣进行毒性浸出，再用ICP
‑
AES测定浸出液中的As、Zn、Pb、Cd、Cu的浓度(见表4)，其中醋酸缓冲溶液的pH值为2.88
±
0.05，浸出温度为22～25℃，浸出方式为旋转摇床浸出，旋转速度为140r/min，浸出时间为18h。
[0033]表3滤液成分
[0034][0035]注：“－”标示未检出。
[0036]从表3可知，本实施例滤液中砷含量为5.61mg/L，砷的去除率为99.63％。
[0037]表4含砷固态滤渣毒性浸出结果
[0038][0039]注：“－”标示未检出。
[0040]从表4中可知，本实施例浸出液中As含量仅有1.502mg/L；利用污酸的强酸性将铜冶炼厂浮选尾渣中的铁、硅溶解释放出来；过氧化氢将污酸中As(Ⅲ)和铜冶炼厂浮选尾渣溶解释放出来的亚铁离子氧化，在pH＝2、加热搅拌条件下Fe(Ⅲ)和As(
Ⅴ<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，其特征在于，具体步骤如下：S1：将铜冶炼厂浮选尾渣和过氧化氢加入污酸，在常温、搅拌条件下反应6～8h得到混合物A；S2：将S1混合物A的pH值调节至2.0
±
0.05，再在恒温90～95℃、搅拌条件下反应12～16h得到混合物B；S3：将S2混合物B的pH值调节为8.5～9.5，再在常温、搅拌条件下，将过氧化氢加入混合物B中反应40～60min，过滤得到滤液和滤渣，滤液进行深度除砷处理，滤渣干燥后堆存处理；其中在除去污酸中的砷时，混合物中含有过剩的铁离子，在碱性和氧化条件下，生成氢氧化铁胶体吸附砷和其它重金属离子，同时形成铁硅凝胶包裹固砷。2.根据权利要求1所述的有效去除污酸中砷及其它重金属的方法，其特征在于：S1污酸中的砷及其它重金属的含量为：As：1500～1700mg/L、Zn：146.4～146.8mg/L、Pb：3.8～4.7mg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁先进，汪建华，支岗，汪俊峰，黄鹏娜，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：