CN110745930A - 一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法 - Google Patents

一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,属于重金属污染治理技术领域。本发明分别将磁性Fe3O4和钙氧化物干燥研磨至粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂;将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应2~4h得到固液混合物;调节固液混合物的pH值为1.5~2,置于常压、90~100℃、搅拌条件下脱砷反应24~36h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理。

Description

一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法
技术领域
本发明涉及一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,属于重金属污染治理技术领域。
背景技术
目前,污酸的处理方法主要有石灰中和法。石灰中和法产的沉淀物长期稳定性较差,在潮湿的环境中会与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钙和砷酸,可能导致砷进入环境中造成污染。因此应用此法脱砷得到的脱砷产物应按危险废物进行存放,其存放场所必须满足防腐、防渗等相关要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,本发明利用磁性Fe3O4协同钙氧化物除砷,不仅减少污酸处理过程中污泥的堆存量,工艺简单,成本较低,并且浸出液中As的浓度小于5mg/L,符合毒性浸出后溶液中的As浓度低于国家《危险废物浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3-2007),属于一般固体物,送安全处置。
一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)分别将磁性Fe3O4和钙氧化物干燥研磨至粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂;
(2)将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应2~4h得到固液混合物;
(3)调节步骤(2)固液混合物的pH值为1.5~2,置于常压、90~100℃、搅拌条件下脱砷反应24~36h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理。
所述步骤(1)磁性Fe3O4和钙氧化物的质量比为(2~4):1。
所述步骤(2)污酸的含砷量为6100~10000mg/L,污酸处理剂与污酸的固液比g:mL为1:(18~20)。
所述步骤(3)搅拌速度为150~180r/min。
磁性Fe3O4协同钙氧化物除砷的原理:磁性Fe3O4溶解并释放大量的Fe3+和Fe2+离子,Fe3+能与As5+反应生成臭葱石(一种稳定的固体废弃物);钙氧化物能为溶液提供大量的羟基,羟基能把溶液中的Fe2+和As3+氧化成Fe3+和As5+,而Fe3+与As5+反应生成臭葱石,从而促进砷的去除效果。
本发明的有益效果是:
本发明利用磁性Fe3O4协同钙氧化物除砷,不仅减少污酸处理过程中污泥的堆存量,工艺简单,成本较低,并且浸出液中As的浓度小于5mg/L,符合毒性浸出后溶液中的As浓度低于国家《危险废物浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3-2007),属于一般固体物,不产生有毒的固体废弃物,送安全处置不造成二次污染。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1:本实施例污酸主要成分如表1所示;
表1污酸成分
Figure DEST_PATH_IMAGE002
一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)分别将磁性Fe3O4和钙氧化物置于温度为100℃下干燥6h,研磨,过100目筛,取筛下物,其粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂,其中磁性Fe3O4和钙氧化物的质量比为2:1;
(2)将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应2h得到固液混合物;其中污酸的含砷量为6100mg/L,污酸处理剂与污酸的固液比g:mL为1:18;
(3)调节步骤(2)固液混合物的pH值为1.5,置于常压、90℃、搅拌速度为150r/min条件下脱砷反应24h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理;
富砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method 1311-toxicityCharacterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表2,
表2 富砷固态物的毒性浸出结果
滤液成分见表3;
表3 滤液成分
Figure DEST_PATH_IMAGE006
本实施例滤液中砷含量为60.0mg/L,砷的去除率为99.00%。
实施例2:本实施例污酸主要成分如表4所示;
表4污酸成分
Figure DEST_PATH_IMAGE008
一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)分别将磁性Fe3O4和钙氧化物置于温度为100℃下干燥8h,研磨,过100目筛,取筛下物,其粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂,其中磁性Fe3O4和钙氧化物的质量比为3:1;
(2)将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应2.5h得到固液混合物;其中污酸的含砷量为8000mg/L,污酸处理剂与污酸的固液比g:mL为1:19;
(3)采用盐酸调节步骤(2)固液混合物的pH值为1.8,置于常压、95℃、搅拌速度为170r/min条件下脱砷反应28h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理;
富砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method 1311-toxicityCharacterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表5,
表5 富砷固态物的毒性浸出结果
Figure DEST_PATH_IMAGE010
滤液成分见表6;
表6 滤液成分
Figure DEST_PATH_IMAGE012
本实施例滤液中砷含量为55.0mg/L,砷的去除率为99.31%。
实施例3:本实施例污酸主要成分如表7所示;
表7污酸成分
Figure DEST_PATH_IMAGE014
一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)分别将磁性Fe3O4和钙氧化物置于温度为200℃下干燥8h,研磨,过100目筛,取筛下物,其粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂,其中磁性Fe3O4和钙氧化物的质量比为4:1;
(2)将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应4h得到固液混合物;其中污酸的含砷量为10000mg/L,污酸处理剂与污酸的固液比g:mL为1:20;
(3)采用盐酸调节步骤(2)固液混合物的pH值为2.0,置于常压、100℃、搅拌速度为180r/min条件下脱砷反应36h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理;
富砷固态物的毒性浸出测试按照美国环保局提供的U.S.EPA《Method 1311-toxicityCharacterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表8,
表8 富砷固态物的毒性浸出结果
Figure DEST_PATH_IMAGE016
滤液成分见表9;
表9 滤液成分
Figure DEST_PATH_IMAGE018
本实施例滤液中砷含量为120mg/L,砷的去除率为98.8%。

Claims (4)

1.一种磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)分别将磁性Fe3O4和钙氧化物干燥研磨至粒度不大于100目,混匀得到污酸处理剂;
(2)将污酸处理剂加入到污酸中混合均匀,在室温下搅拌预溶解处理反应2~4h得到固液混合物;
(3)调节步骤(2)固液混合物的pH值为1.5~2,置于常压、90~100℃、搅拌条件下脱砷反应24~36h,固液分离得到富砷固态物和滤液,富砷固态物堆存处理,滤液进行深度除砷处理。
2.根据权利要求1所述磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,其特征在于:步骤(1)磁性Fe3O4和钙氧化物的质量比为(2~4):1。
3.根据权利要求1所述磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,其特征在于:步骤(2)污酸的含砷量为6100~10000mg/L,污酸处理剂与污酸的固液比g:mL为1:(18~20)。
4.根据权利要求1所述磁性Fe3O4协同钙氧化物处理有色冶炼污酸中砷的方法,其特征在于:步骤(3)搅拌速度为150~180r/min。
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