本發(fā)明涉及一種利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，屬于濕法冶金技術(shù)和廢棄物處理
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，我國(guó)粗銅產(chǎn)量每年為52萬(wàn)噸左右，這些銅大部分使用火法冶煉，銅礦中的硫元素在銅的火法冶煉過(guò)程中分離出來(lái)用于制酸，制酸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量酸性廢水，簡(jiǎn)稱(chēng)“污酸”。在銅的冶煉過(guò)程中伴生于銅礦中的砷（as）、鎘（cd）、鉛（pb）、銅（cu）、鋅（zn）、汞（hg）、硒（se）等隨冶煉煙氣進(jìn)入制酸工藝，通過(guò)制酸工藝對(duì)冶煉煙氣的凈化，使得煙氣達(dá)標(biāo)排放。而伴生于銅礦中的雜質(zhì)元素則大部分進(jìn)入定期抽出的“污酸”中。據(jù)估計(jì)，年產(chǎn)10萬(wàn)噸銅冶煉廠配套的石灰-鐵鹽法工藝年產(chǎn)石膏渣約1萬(wàn)噸，由此，中國(guó)銅冶煉行業(yè)每年要產(chǎn)生百萬(wàn)噸左右的含砷石膏渣污泥。而整個(gè)中國(guó)冶煉行業(yè)，歷年堆存的含砷廢料已達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸之巨。在冶煉廠及其周邊區(qū)域長(zhǎng)期堆存的含砷石膏渣可能會(huì)由于管理不善等方面的原因，被當(dāng)做一般工業(yè)固體廢棄物而從管制區(qū)流散出去，從而造成土壤或耕地污染，耕地重金屬污染嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，間接危害人類(lèi)健康。截止至2015年底，我國(guó)共保有鐵礦產(chǎn)地1995處，鐵礦查明資源儲(chǔ)量578.72億t(儲(chǔ)量118.36億t，基礎(chǔ)儲(chǔ)量213.57億t，資源量365.15億t)。全國(guó)開(kāi)采礦區(qū)和基建礦區(qū)696處，占用儲(chǔ)量202億t，占鐵礦全部?jī)?chǔ)量的44％。大量的鐵礦石主要用于工業(yè)冶煉鋼鐵，鋼鐵在使用過(guò)程中由于生銹、氧化等原因轉(zhuǎn)化為鐵氧化物，目前，大量的鐵氧化物并不能得到有效的利用，本發(fā)明利用鐵氧化物與酸反應(yīng)得到鐵鹽的特性，將鐵氧化物與污酸混合反應(yīng)處理污酸，可以綜合利用廉價(jià)的鐵氧化物治理污酸，有效利用廉價(jià)資源。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，該方法是利用鐵氧化物與污酸反應(yīng)，得到穩(wěn)定的含砷物質(zhì)，防止砷的危害，實(shí)現(xiàn)以廉價(jià)鐵氧化物處理污酸的目的，該方法操作簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)環(huán)境保護(hù)有一定的積極推動(dòng)作用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：首先將鐵氧化物加入含砷污酸中，常溫下反應(yīng)一定時(shí)間，得到混合溶液，調(diào)節(jié)混合溶液ph，加熱到一定溫度反應(yīng)一段時(shí)間后，得到固液混合物，過(guò)濾，得到固態(tài)含砷物質(zhì)和濾液，向?yàn)V液中加入絮凝劑進(jìn)行凈化處理，即完成了對(duì)含砷污酸的處理。本發(fā)明中利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）向含砷污酸中加入鐵氧化物，其中鐵砷摩爾比為1:1-3:1，常溫下攪拌反應(yīng)1~4h，得到混合溶液；（2）調(diào)節(jié)步驟（1）中混合溶液的ph值為1~3，然后將混合溶液加熱至70~90℃，反應(yīng)6~12h，得到固液混合物；（3）過(guò)濾步驟（2）中的固液混合物，濾渣即為含砷物質(zhì)；（4）向步驟（3）得到的濾液中加入絮凝劑進(jìn)行凈化處理，其中絮凝劑為二甲基二硫代氨基甲酸鈉。本發(fā)明中鐵氧化物來(lái)源廣，價(jià)格低，同時(shí)起到了調(diào)節(jié)劑和反應(yīng)物的作用，達(dá)到了以廉價(jià)鐵氧化物處理含砷污酸的目的，降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)可行。本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明方法利用鐵氧化物中和污酸，極大的減少了污酸處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，經(jīng)濟(jì)環(huán)保；（2）本發(fā)明方法將鐵氧化物與污酸反應(yīng)，生成穩(wěn)定的含砷物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了污酸的有效處理，降低金屬砷的毒害程度；（3）本發(fā)明方法采用鐵氧化物處理污酸，并且用絮凝劑凈化處理后的溶液，使砷和其它重金屬離子從水溶液中轉(zhuǎn)移至化學(xué)性質(zhì)不活潑的砷酸鐵等沉淀物中，上清液即為達(dá)標(biāo)的工業(yè)用水，具有操作工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，處理效果好等特點(diǎn)。本發(fā)明簡(jiǎn)單可行，成本較低，處理效果較好，對(duì)環(huán)境保護(hù)有益，同時(shí)為含砷污酸的處理，提供了一種新的技術(shù)方法，具有較廣闊的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。實(shí)施例1：利用鐵氧化物處理含砷污酸，具體操作如下：（1）污酸各組成成分濃度，如表1所示，表1.污酸各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf13000512.031.68840.94145.953214.12（2）稱(chēng)取一定量fe3o4，加入到上述污酸溶液中，鐵砷摩爾比為1:1，常溫下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，得到混合溶液；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為3，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至70℃反應(yīng)6h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表2.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf353.62120..001256461423由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例1的污酸中砷的脫除率達(dá)到了97.28%，其他組分的含量也得到了一定的降低，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。實(shí)施例2：利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）污酸各組成成分濃度同實(shí)施例1所示；（2）稱(chēng)取一定量fe3o4，加入到上述污酸溶液中，其中鐵砷摩爾比為1:1，常溫下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，得到混合溶液；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為2，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至80℃反應(yīng)8h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表3.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf55.562010.013241391236由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例2的污酸中砷的脫除率達(dá)到了99.57%，其他組分的含量也得到了一定的減少，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。實(shí)施例3：利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）污酸各組成成分濃度同實(shí)施例1所示；（2）稱(chēng)取一定量fe3o4，加入到上述污酸溶液中，其中鐵砷摩爾比為2:1，常溫下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到混合溶液，；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為1，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至90℃反應(yīng)12h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表4.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf391.61230..12516527847由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例3的污酸中砷的脫除率達(dá)到了96.99%，其他組分的含量也得到了一定的降低，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。實(shí)施例4：利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）污酸各組成成分濃度同實(shí)施例1所示；（2）稱(chēng)取一定量fe3o4，加入到上述污酸溶液中，其中鐵砷摩爾比為3:1，常溫下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到混合溶液；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為2，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至90℃反應(yīng)12h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表5.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf9.018960.13411423543由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例的污酸的脫除率達(dá)到了99.93%，其他組分的含量也得到了一定的降低，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。實(shí)施例5：利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）污酸各組成成分濃度同實(shí)施例1所示；（2）稱(chēng)取一定量fe2o3，加入到上述污酸溶液中，其中鐵砷摩爾比為3:1，常溫下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到混合溶液；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為2，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至90℃反應(yīng)12h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表6.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf18.021950.13311324560由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例的污酸的脫除率達(dá)到了99.86%，其他組分的含量也得到了一定的降低，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。實(shí)施例6：利用鐵氧化物處理含砷污酸的方法，具體步驟如下：（1）污酸各組成成分濃度同實(shí)施例1所示；（2）稱(chēng)取一定量feo，加入到上述污酸溶液中，其中鐵砷摩爾比為3:1，常溫下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，得到混合溶液；（3）用naoh調(diào)節(jié)步驟（2）的混合溶液的ph為2，將調(diào)節(jié)好的混合溶液加熱至90℃反應(yīng)12h，得到固液混合物；（4）用過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾步驟（3）得到的固液混合物，得到含砷固態(tài)物質(zhì)和濾液，將含砷固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行堆放處理，并向?yàn)V液中加入絮凝劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行凈化處理。（5）表7.濾液各組分濃度（mg/l）ascuhzncdf23.52870.12410721558由上述數(shù)據(jù)可知，本實(shí)施例的污酸的脫除率達(dá)到了99.81%，其他組分的含量也得到了一定的降低，可以實(shí)現(xiàn)污酸的有效處理。當(dāng)前第1頁(yè)12