本發(fā)明涉及化工環(huán)保，具體涉及一種含砷石膏深度脫砷方法及砷液處置的方法。

背景技術(shù)：

1、在冶煉過程中中和污酸會產(chǎn)生大量的含砷石膏，根據(jù)我國《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》(gb5085.6-2007)中規(guī)定固體中砷及砷化合物含量低于0.1wt％，被視為一般固體廢物，同時國標(biāo)規(guī)定堆放于環(huán)境中的含砷固體廢物砷浸出毒性不得高于5mg/l。往往冶煉中的這些石膏超過國家標(biāo)準(zhǔn)，屬于危險固廢，在環(huán)境中的堆存和積累會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

2、目前脫砷技術(shù)有化學(xué)法:利用化學(xué)試劑如堿液、酸液等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將砷從石膏中溶出分離。生物法:利用微生物代謝活動將砷從石膏中溶出去除。物理法:利用熱處理、電化學(xué)、膜分離等物理分離過程脫除砷。還有一些成本較高的雙極膜電滲析、氧化還原耦合的方法等。在目前公開的技術(shù)中，化學(xué)法脫砷應(yīng)用最為廣泛。管青軍在cn?116812960a中公開了一種砷石膏深度脫砷的方法，其主要利用單一酸洗+物相重構(gòu)處理含砷石膏，這種方法操作復(fù)雜，需要95℃高溫，能耗高，且沒有對脫除下來的砷進(jìn)行處置，有污染環(huán)境的風(fēng)險。賈永鋒在cn110395919a中公開了一種含砷石膏資源化處理的方法及處理所得低砷石膏的應(yīng)用，其主要是含砷石膏與酸性溶液混合，再進(jìn)行重結(jié)晶，這種方法缺點在于重結(jié)晶需要高溫高壓裝置，且效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種含砷石膏深度脫砷及砷液處置的方法，該方法通過兩步混合強(qiáng)酸和一步混合弱酸分步處理含砷石膏，在室溫下就可以有效降低了含砷石膏中的砷含量和砷浸出毒性。此外，該脫砷液經(jīng)氧化性mgo2和堿性nh3·h2o協(xié)同處理，有效降低砷液中砷濃度，進(jìn)一步加強(qiáng)了砷的處置能力。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種含砷石膏深度脫砷的方法，該方法具體包括以下步驟：

3、s1)強(qiáng)酸第一步脫砷：取若干砷烘干石膏渣進(jìn)行研磨，之后倒入配置的hcl-h3po4混合酸中，以一定的速率攪拌一段時間，攪拌結(jié)束后固液分離且固體烘干后得到第一步脫砷石膏和第一步脫砷液；

4、s2)強(qiáng)酸第二步脫砷：將s1)得到第一步脫砷石膏進(jìn)行研磨，之后倒入配置的hno3-h3po4混合酸中，以一定的速率攪拌一段時間，攪拌結(jié)束后固液分離且固體烘干后得到第二步脫砷石膏和第二步脫砷液；

5、s3)弱酸第三步脫砷：將s2)得到第二步脫砷石膏進(jìn)行研磨，之后倒入配置的h2so4-hno3混合酸，以一定的速率攪拌一段時間，攪拌結(jié)束后固液分離且固體烘干后得到深度脫除砷后的石膏和第三步脫砷液。

6、進(jìn)一步，所述s1)中的具體工藝參數(shù)為：烘干石膏渣砷含量為0.3％～4％，研磨粒度為50～100目，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

7、進(jìn)一步，所述s2)中的具體工藝參數(shù)為：第二步脫砷石膏研磨粒度為50～100目，混合酸為hno3和h3po4混合，其中hno3濃度為0.4m～0.8m，h3po4濃度為0.05m～0.15m，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

8、進(jìn)一步，所述s3)中第二步脫砷石膏研磨粒度為50～100目，混合酸為的h2so4和hno3，混合酸ph值為2.5～3.5，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

9、進(jìn)一步，所述s3)中深度脫除砷后的石膏砷浸出毒性低于5mg/l且砷含量低于0.1％。

10、進(jìn)一步，所述s4)中mgo2的加入量為mg2+:as摩爾比為2-3:1，nh3·h2o加入量為ph到達(dá)9～12，攪拌速率為300～500rpm，攪拌時間為1～2h。

11、本發(fā)明的另一目的還提供一種上述方法得到的砷液固化處置方法，具體包括以下步驟：將第一步脫砷液、第二步脫砷液和第三步脫砷液合起來得到混合脫砷液，向混合脫砷液中加入mgo2(兼具氧化三價砷及沉淀五價砷的作用)，其中mg2+:as摩爾比為2-3:1，之后再加入nh3·h2o(兼具調(diào)節(jié)ph和沉淀五價砷的作用)調(diào)節(jié)ph至9～12。攪拌速率為300～500rpm，攪拌時間為1～2h，反應(yīng)結(jié)束后過濾得到固砷后液和砷酸銨鎂沉淀固砷渣。

12、進(jìn)一步，固砷后液的砷濃度低于0.5mg/l。

13、一種石膏，該石膏采用上述的方法制備得到。

14、本發(fā)明的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明中hcl-h3po4混合強(qiáng)酸和hno3-h3po4混合強(qiáng)酸可以將石膏中特異性吸附態(tài)的砷脫除下來；

15、h2so4-hno3混合弱酸酸可以將石膏中非特異性吸附態(tài)的砷脫除下來；

16、整個工藝過程在室溫常壓下進(jìn)行，便捷且成本低；

17、且砷液固化處置中的mgo2兼具氧化三價砷及沉淀五價砷的作用，nh3·h2o兼具調(diào)節(jié)ph和沉淀五價砷的作用，試劑和方法高效、便捷。

技術(shù)特征：

1.一種含砷石膏深度脫砷的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)中的具體工藝參數(shù)為：烘干石膏渣砷含量為0.3％～4％，研磨粒度為50～100目，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2)中的具體工藝參數(shù)為：第二步脫砷石膏研磨粒度為50～100目，混合酸為hno3和h3po4混合，其中hno3濃度為0.4m～0.8m，h3po4濃度為0.05m～0.15m，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于,所述s3)中第一步脫砷石膏研磨粒度為50～100目，混合酸為的h2so4和hno3，混合酸ph值為2.5～3.5，混合酸和石膏渣按固液比為4:1～6:1，攪拌速率為400～600rpm，攪拌時間為0.5～1h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3)中深度脫除砷后的石膏砷浸出毒性低于5mg/l且砷含量低于0.1％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括s4)砷液固化處置：將第一步脫砷液、第二步脫砷液和第三步脫砷液合起來得到混合脫砷液，向混合脫砷液中加入mgo2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾得到固砷后液和砷酸銨鎂沉淀固砷渣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述s4)中mgo2的加入量為mg2+:as摩爾比為2-3:1，nh3·h2o加入量為ph到達(dá)9～12，攪拌速率為300～500rpm，攪拌時間為1～2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述s4)中固砷后液的砷濃度低于0.5mg/l。

9.一種石膏，其特征在于，所述石膏采用如權(quán)利要求1-5任意一項所述的方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種含砷石膏深度脫砷方法及砷液處置的方法，該方法具體包括如下步驟：先用HCl?H<subgt;3</subgt;PO<subgt;4</subgt;混合酸對石膏進(jìn)行第一步脫砷，之后用HNO<subgt;3</subgt;?H<subgt;3</subgt;PO<subgt;4</subgt;混合酸進(jìn)行第二步脫砷，最后用H<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;?HNO<subgt;3</subgt;混合酸進(jìn)行第三步脫砷。脫砷后液加入MgO<subgt;2</subgt;(兼具氧化三價砷及沉淀五價砷的作用)和NH<subgt;3</subgt;·H<subgt;2</subgt;O(兼具調(diào)節(jié)pH和沉淀五價砷的作用)完全去除脫砷后液中的砷。本發(fā)明適用于含砷石膏的深度脫砷處理，經(jīng)過三步脫砷后石膏砷浸出毒性低于5mg/L且砷含量低于0.1％。本發(fā)明還適用于脫砷后液的砷治理，經(jīng)過MgO<subgt;2</subgt;和NH<subgt;3</subgt;·H<subgt;2</subgt;O沉淀后砷濃度降低至0.5mg/L以下。

技術(shù)研發(fā)人員：孫云龍,章紅科,楊廳,彭情亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西銅業(yè)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9