CN110980859A - 磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，属于污水治理技术领域；本发明方法将磁铁矿和锰砂在高温下进行干燥，干燥后进行研磨；将磁铁矿和锰砂颗粒以不同比例倒入反应柱中，再将含砷溶液加入反应柱中，且用电磁阀控制溶液流速，最后得到达标的水溶液；本方法利用磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷，工作流程简单，除砷效果明显，具有广阔的前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，属于污水治理技术领域。
背景技术
据估算全世界每年由于含砷硫化矿石的锻烧释放进入大气圈的砷约6×1010g。硫化物矿石在采矿、冶炼及化工、燃煤过程中，均产生含砷废水、废气和废渣，最终排入生态环境，挥发性砷在空气中氧化并凝结成固体粒子沉积到土壤和水体，造成工厂周围环境砷污染。广西南丹大厂锡矿区( 广西主要的砷矿采选生产基地之一) ，堆存的大量含As 废石及尾矿暴露于地表，曾致使矿区下游的刁江及其沿岸农田受到As、Pb、Cd、Zn 复合污染，刁江100km 河段鱼虾绝迹，300hm2农田受污染。20世纪80年代湖南宜章县土法炼砷的净化池中水砷含量高达2000mg/L，使其周围数百米内的灌溉井中水含砷0.9-8mg/L，数十亩水稻死亡，人畜中毒。
目前，含砷溶液的处理方法主要有吸附法；但是此方法还有缺陷，并且除砷率有限。
发明内容
本发明目的在于提供一种磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，本发明利用磁铁矿协同锰砂除砷，不仅具有显著除砷效果，并且工艺操作简单、生产成本低具有较广阔的市场前景。
本发明通过以下技术方案实现本发明目的：
（1）将磁铁矿和锰砂干燥、研磨，研磨后的粒径控制在200目以下；
（2）按磁铁矿和锰砂体积比为3:1～1:1的比例，将磁铁矿和锰砂混匀后并加入反应柱中；
（3）将含砷废水以0.5～1L/min的流速通过反应柱，在反应柱出口获得处理后废水。
所述步骤（1）中的干燥是在100～200℃下处理10～15h。
所述含砷废水通过电磁阀进入反应柱，并由单片机控制电磁阀，进而控制流速；反应柱直径为30～50cm，高度为50～60cm。
所述含砷废水中砷浓度为50～80mg/L。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所述方法处理含砷溶液，实现了高效除砷砷，滤液浓度低于国家排放标准；
（2）本发明中的磁铁矿和锰砂成本较低，具有经济效益。
具体实施方法
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：本磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法如下：
（1）将磁铁矿和锰砂分别在100℃下干燥15h后，进行研磨，粒径控制在200目以下；
（2）按磁铁矿和锰砂体积比为1:1的比例，将磁铁矿和锰砂混匀后并加入反应柱中，反应柱直径为30cm，高50cm；
（3）将10L砷浓度为50mg/L的含砷废水加入水箱中（溶液成分如表1所示），水箱通过管道和反应柱连接，管道上设置有电磁阀，通过电磁阀控制含砷废水流速为0.5L/min，电磁阀由单片机按常规方式控制；
表1 溶液成分
（4）反应柱出口流出液的成分如表2所示
表2滤液成分
由表2可以看出砷离子浓度从50mg/L（初始浓度）降到了1.5mg/L，且除砷率达到了97.0%。因此具有显著的除砷效果。
实施例2：本磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法如下：
（1）将磁铁矿和锰砂分别在150℃下干燥12h后，进行研磨，粒径控制在200目以下；
（2）按磁铁矿和锰砂体积比为2:1的比例，将磁铁矿和锰砂混匀后并加入反应柱中，反应柱直径为40cm，高55cm；
（3）将15L砷浓度为65mg/L的含砷废水加入水箱中（溶液成分如表3所示），水箱通过管道和反应柱连接，管道上设置有电磁阀，通过电磁阀控制含砷废水流速为0.8L/min，电磁阀由单片机按常规方式控制；
表3溶液成分
（4）反应柱出口流出液的成分如表4所示
表4滤液成分
由表4可以看出砷离子浓度从65mg/L（初始浓度）降到了1.8mg/L，且除砷率达到了97.23%。因此具有显著的除砷效果。
实施例3：本磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法如下：
（1）将磁铁矿和锰砂分别在200℃下干燥15h后，进行研磨，粒径控制在200目以下；
（2）按磁铁矿和锰砂体积比为3:1的比例，将磁铁矿和锰砂混匀后并加入反应柱中，反应柱直径为50cm，高60cm；
（3）将20L砷浓度为80mg/L的含砷废水加入水箱中（溶液成分如表5所示），水箱通过管道和反应柱连接，管道上设置有电磁阀，通过电磁阀控制含砷废水流速为1.0L/min，电磁阀由单片机按常规方式控制；
表5溶液成分
（4）反应柱出口流出液的成分如表6所示
表6滤液成分
由表6可以看出砷离子浓度从80mg/L（初始浓度）降到了2.2mg/L，且除砷率达到了97.25%。因此具有显著的除砷效果。
Claims (4)
1.一种磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将磁铁矿和锰砂干燥、研磨，研磨后的粒径控制在200目以下；
（2）按磁铁矿和锰砂体积比为3:1～1:1的比例，将磁铁矿和锰砂混匀后并加入反应柱中；
（3）将含砷废水以0.5～1L/min的流速通过反应柱，在反应柱出口获得处理后废水。
2.根据权利要求1所述的磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，其特征在于：步骤（1）中干燥是在100～200℃下处理10～15h。
3.根据权利要求1所述的磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，其特征在于：含砷废水通过电磁阀进入反应柱，并由单片机控制电磁阀，进而控制流速。
4.根据权利要求1所述的磁铁矿协同锰砂去除地下水溶液中砷的方法，其特征在于：含砷废水中砷浓度为50～80mg/L。
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