本發(fā)明公開(kāi)了一種含砷危險(xiǎn)廢物的處理處置方法，屬于為危險(xiǎn)廢物處理領(lǐng)域，適用于含砷工業(yè)廢水和廢料處理。
背景技術(shù)：
砷是有色金屬礦石中的主要伴生元素之一，如高砷銅、金精礦中，砷的含量甚至可高達(dá) 20～30%。有色金屬冶煉過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生各種含砷溶液、含砷煙塵和廢渣，而這些含砷物料都有劇毒，必須將砷進(jìn)行無(wú)害化處理。
含砷廢水比較系統(tǒng)的處理方法有化學(xué)沉淀法、物理法以及微生物法。 廣泛應(yīng)用的化學(xué)法主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法等，適用于高濃度含砷廢水，但沉淀產(chǎn)生的含砷污泥穩(wěn)定性較差，具有相當(dāng)高的溶解度，砷的浸出毒性濃度高、易造成二次污染，不能滿足《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) - 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007）的標(biāo)準(zhǔn)。
鐵鹽除砷是含砷廢水處理的常用方法，鐵鹽在偏堿性溶液中會(huì)水解生成氫氧化鐵膠體，該膠體有巨大的吸附表面，能吸附廢水中的砷酸鐵并發(fā)生共沉淀，但該砷酸鐵是一種無(wú)定型沉淀物，過(guò)濾性能差，溶解度高，不適宜于堆存。
目前較好的處理方式是合成臭蔥石型砷酸鐵，臭蔥石合成條件苛刻，雖然有不是簡(jiǎn)化的研究，如專利：CN 102674526 B公開(kāi)了一種從含砷溶液中沉砷穩(wěn)砷的方法。此方法在含砷溶液中利用亞鐵鹽作為沉砷劑，在pH 4～6、溫度70～95℃、鐵砷摩爾比1～1.5、空氣流量120～200L/h，反應(yīng)時(shí)間5～7小時(shí)條件下，生成的沉淀物為砷酸鐵晶體化合物-臭蔥石晶體FeAsO4·2H2O，該沉淀物砷的浸出毒性濃度為1～2mg/L，低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》(GB 5085.3—2007)的限值。雖然上述方案進(jìn)行了改良，但是合成臭蔥石的工藝仍然繁瑣， 需要高度以及很長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，此外沉淀后的母液仍有較高濃度的砷殘留，需要二次沉砷，處理成本較高。事實(shí)上在工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中，如何簡(jiǎn)化操作工藝，增強(qiáng)工藝的適應(yīng)范圍、降低成本、形成的產(chǎn)物有利于處理處置是目前含砷物料處理中的一大難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述提到的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種含砷廢物的處理方法，本發(fā)明的提供的技術(shù)方案如下：
一種含砷廢物的處理方法，所述的處理方法包括有如下步驟：
第一步：將所述的含砷廢物在堿性溶液中溶解后，再加入氧化物使其全部轉(zhuǎn)化為砷酸鈉，本步驟中，采用的是堿性氧化浸出，能使得砷的溶出量大大增加，增加氧化物的目的在于，將三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，以便最后得到穩(wěn)定的砷酸鐵；
第二步：將少量含有晶種纖鐵礦(γ-FeOOH)的漿料加入到反應(yīng)釜中，攪拌，并維持溫度為25℃～90℃，由于是作為晶種使用，所以少量即可；
第三步：向反應(yīng)釜中緩慢加入第一步中生成的砷酸鈉溶液，同時(shí)加入高濃度的鐵鹽溶液，控制反應(yīng)溫度，并適當(dāng)補(bǔ)充堿或酸維持反應(yīng)中pH為3.5～5.5，其中，添加的鐵鹽溶液中的鐵和砷酸鈉溶液中的砷（Fe/As）摩爾比為1.0～2.0；
第四步：第三步反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)加入少量高濃度的鐵鹽溶液和堿液，第二次添加的鐵鹽溶液中的鐵和砷酸鈉溶液中的砷（Fe/As）摩爾比為0.1～1.0，反應(yīng)完全后繼續(xù)攪拌10～60min，然后過(guò)濾分離；
第五步：過(guò)濾分離后，對(duì)含砷濾渣進(jìn)行安全處理?；蛘撸瑢?duì)過(guò)濾分離后得到濾渣用水洗滌，用水pH為6.0～8.0，洗渣與水泥混合進(jìn)行固化，固化后安全填埋。
進(jìn)一步的，第一步中的堿性溶液是濃度為2mol/L～8mol/L氫氧化鈉溶液。
進(jìn)一步的，第一步中的氧化物為雙氧水或者氧氣，氧氣邊攪拌邊通入即可。
進(jìn)一步的，所述的含砷廢物包括有含砷廢渣或者含砷溶液。
進(jìn)一步的，所述的含砷廢渣包括有含砷酸鈉、亞砷酸鈉、氧化砷、硫化砷或其他砷酸鹽的廢渣。
進(jìn)一步的，第三步和第四步中所述的鐵鹽溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%～40%的三氯化鐵溶液或者飽和硫酸鐵溶液。
進(jìn)一步的，第二步中，含有晶種纖鐵礦的漿料內(nèi)鐵的含量大于10g/L，其中γ-FeOOH添加量為砷摩爾量的0.1倍。
本發(fā)明主要利用將本來(lái)無(wú)定形的砷酸鐵沉淀在γ-FeOOH晶種上，促進(jìn)整體粒子的長(zhǎng)大，大大改善了沉淀物的過(guò)濾性能，因此，即便常溫下也能得到過(guò)濾性能良好的沉淀物；其次，第四步中，在砷酸鈉和鐵鹽反應(yīng)完全之后進(jìn)一步加入鐵鹽和堿液有利于γ-FeOOH的生成，而此時(shí)生成的γ-FeOOH可以包裹在砷酸鐵表面，使得產(chǎn)物中砷更加穩(wěn)定，可以大大降低砷的浸出毒性，更有利于砷的無(wú)害化處理。
本發(fā)明的有益效果在于，提供一種簡(jiǎn)便易行的含砷廢物的處理方法，和現(xiàn)有技術(shù)相比，采用纖鐵礦做成的漿料，處理工藝簡(jiǎn)單，操作條件簡(jiǎn)單易于控制，不需要高溫，同時(shí)處理后的渣量比較少，而且砷比較穩(wěn)定，不容易再次溶解出來(lái)，更有利于無(wú)害化處理。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
含砷 5%的含砷電解陽(yáng)極泥，經(jīng)2mol/L氫氧化鈉堿性氧化浸出，回收有價(jià)金屬之后，得含砷20g/L的砷酸鈉溶液；先將少量通過(guò)配位氧化沉淀法制備的晶種-纖鐵礦(γ-FeOOH)的漿料加入到反應(yīng)釜中，漿料中鐵濃度為15g/L，晶種中γ-FeOOH的總量為對(duì)應(yīng)處理砷摩爾量的0.1倍，室溫下開(kāi)啟攪拌；
再往反應(yīng)釜中緩慢加入含砷物料浸出的砷酸鈉溶液，同時(shí)按Fe/As摩爾比為1：1加入20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯化鐵溶液，并補(bǔ)充適當(dāng)氫氧化鈉溶液（4mol/L）或者稀鹽酸（3mol/L），維持反應(yīng)pH為4.0；
當(dāng)砷酸鈉溶液加料結(jié)束后，繼續(xù)加入少量氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液（4mol/L），保證反應(yīng)體系總的Fe/As摩爾比為1.3，反應(yīng)完全后繼續(xù)維持?jǐn)嚢?0min，然后過(guò)濾分離，反應(yīng)母液的砷含量低于0.5ppm；
所得濾渣用清水洗滌，pH維持在6.0～8.0，洗水送配堿液使用，洗渣與水泥混合1：1（干重質(zhì)量比）進(jìn)行固化，浸出毒性測(cè)試As為2.0ppm，固化后可滿足安全填埋場(chǎng)的填埋標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2：
原料為含量為95%的三氧化二砷，按三氧化二砷和氫氧化鈉理論反應(yīng)量的1.1倍加入4mol/L的氫氧化鈉溶液，待其全部反應(yīng)后添加稍過(guò)量的工業(yè)雙氧水使其全部轉(zhuǎn)化為砷酸鈉溶液，經(jīng)放熱反應(yīng)溶液溫度可達(dá)70℃以上。
先將少量通過(guò)配位氧化沉淀法制備的晶種-纖鐵礦(γ-FeOOH)的漿料加入到反應(yīng)釜中，晶種γ-FeOOH加入量為對(duì)應(yīng)需處理的砷摩爾量的0.1倍，漿料鐵濃度為18 g/L，加熱到80℃下開(kāi)啟攪拌；
再往反應(yīng)釜中緩慢加入砷酸鈉溶液，同時(shí)按Fe/As摩爾比為1.5加入30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯化鐵溶液，并補(bǔ)充適當(dāng)氫氧化鈉溶液（4mol/L），維持反應(yīng)pH為4.5；
當(dāng)砷酸鈉溶液加料結(jié)束后，繼續(xù)加入少量氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液（4mol/L），保證體系最終的Fe/As摩爾比為2.0，反應(yīng)完全后繼續(xù)維持?jǐn)嚢?0min，然后過(guò)濾分離，反應(yīng)母液的砷含量低于0.05ppm；
所得濾渣用清水洗滌，pH維持在6.0～8.0，洗水送廢水配堿液使用，洗渣與水泥混合1：0.5（干重質(zhì)量比）進(jìn)行固化，浸出毒性測(cè)試As為1.0ppm，固化后可滿足安全填埋場(chǎng)的填埋標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3：
原料為含砷5%的有色冶煉廢渣，按理論反應(yīng)量的1.05倍加入8 mol/L的氫氧化鈉溶解，待其全部反應(yīng)后添加稍過(guò)量的工業(yè)雙氧水使其全部轉(zhuǎn)化為砷酸鈉溶液，經(jīng)放熱反應(yīng)溶液溫度可達(dá)70℃以上。
先將少量通過(guò)配位氧化沉淀法制備的晶種-纖鐵礦(γ-FeOOH)的漿料加入到反應(yīng)釜中，晶種加入γ-FeOOH加入量為對(duì)應(yīng)處理砷摩爾量的0.1倍，漿料鐵濃度為20 g/L，加熱到60℃下開(kāi)啟攪拌；
再往反應(yīng)釜中緩慢加入砷酸鈉溶液，同時(shí)按Fe/As摩爾比為1.5加入飽和硫酸鐵溶液，并補(bǔ)充適當(dāng)氫氧化鈉溶液（2 mol/L），維持反應(yīng)pH為4.5；
當(dāng)砷酸鈉溶液加料結(jié)束后，繼續(xù)加入少量氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液（4mol/L），保證體系最終的Fe/As摩爾比為2.5，反應(yīng)完全后繼續(xù)維持?jǐn)嚢?0min，然后過(guò)濾分離，反應(yīng)母液的砷含量低于0.03ppm；
所得濾渣用清水洗滌，pH維持在6.0～8.0，洗水送廢水配堿液使用，洗渣與水泥混合1：1（干重質(zhì)量比）進(jìn)行固化，浸出毒性測(cè)試As為0.5ppm，固化后可滿足安全填埋場(chǎng)的填埋標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例4：
含高砷25g/L的堿性廢液，先將少量通過(guò)配位氧化沉淀法制備的晶種-纖鐵礦(γ-FeOOH)的漿料加入到反應(yīng)釜中，晶種加入γ-FeOOH加入量為對(duì)應(yīng)處理砷摩爾量的0.1倍，漿料鐵濃度為20 g/L，加熱到40℃下開(kāi)啟攪拌；
再往反應(yīng)釜中緩慢加入砷酸溶液，同時(shí)按Fe/As摩爾比為2.0加入40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）氯化鐵溶液，并補(bǔ)充適當(dāng)氫氧化鈉溶液（4mol/L），維持反應(yīng)pH為5.5；
當(dāng)砷酸鈉溶液加料結(jié)束后，繼續(xù)加入少量氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液（4mol/L），保證體系最終的Fe/As摩爾比為3.0，反應(yīng)完全后繼續(xù)維持?jǐn)嚢?0min，然后過(guò)濾分離，反應(yīng)母液的砷含量低于0.01ppm；
所得濾渣用清水洗滌，pH維持在7.0，洗水送廢水處理，洗渣經(jīng)干燥后浸出毒性測(cè)試As為0.5ppm，可滿足安全填埋場(chǎng)的填埋標(biāo)準(zhǔn)。