一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,属于重金属污染治理技术领域。
背景技术
[0002] 铜渣是炼铜过程中产生的渣,属有色金属渣的一种。铜渣由 Fe、Si、O 等元素组成,主要成分为
铁和
硅氧化物,占铜渣总量的 83.57 %,还有含量少于 6 %的 MgO、CaO 和 K2O
碱性氧化物。我国是铜矿资源的消费大国,铜的消耗量非常大,与此同时,以火法为主的铜生产中,每生产1t铜将产出2 3t渣,铜渣数量巨大。~
[0003] 电石渣是电石法制取乙炔过程中电石
水解反应的副产物。电石渣的主要成分为Ca(OH)2, 其余成分源于石灰和
焦炭中带入的杂质,主要为Si、Al、Fe、Mg的氧化物,若为氯碱化工生产厂排出的电石渣,常常氯和碱的含量偏高。
[0004] 针对污酸的处理方法,目前应用较为广泛的是硫化法-石灰铁盐法,此种方法虽然工艺简单、处置成本低,但其在实际应用中无害化处置不彻底,二次危废渣量大。大量难处理和难堆存的废渣存放于环境中,不仅容易释放有毒元素污染环境,还会造成处理后的水硬度较高,难以
回收利用,且废渣的处理成本昂贵。
发明内容
[0005] 本发明针对
现有技术存在的问题,提供一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,利用低成本的铜渣协同电石渣除砷,可减少污酸处理过程中
污泥的堆存量,达到以废治废的效果,并且工艺操作简单、生产成本低,具有较广阔的市场前景。
[0006] 一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,具体步骤如下:(1)将铜渣与电石渣混合均匀并进行球磨至粒度小于0.45 μm得到混合渣粉;
(2)将H2O2加入到污酸中混合均匀,再在搅拌条件下加入步骤(1)混合渣粉混合均匀得到混合物A,混合物A在
温度为30 40℃条件下搅拌反应3 5 h得到混合物B;
~ ~
(3)将步骤(2)混合物B的pH值调节至为10.5 11.5,再在温度为30 40℃条件下搅拌反~ ~
应1 2 h,固液分离得到含砷固态物与滤液,含砷固态物堆存处理,滤液进入下一步深度除~
砷处理。
[0007] 所述步骤(1)铜渣与电石渣的
质量比为1:(1.3 1.5)。~
[0008] 所述步骤(2)污酸含量为5610.0 13050.0 mg/L,H2O2与污酸中砷的摩尔比为(1.1~ ~1.3):1。
[0009] 所述步骤(2)混合渣粉与污酸的固液比g:mL为(1.8 2.2):1。~
[0010] 铜渣协同电石渣除砷的原理:铜渣本身Fe、Si含量十分丰富,铜渣中Fe可与污酸中的As反应生成FeAsO4复合物,从而达到除砷的效果;而电石渣中的Ca含量十分丰富,CaO具有碱性,电石渣主要在溶液中起到调控pH值的作用,使得除砷反应更彻底;二者结合可有效去除污酸中的砷。
[0011] 本发明的有益效果是:本发明中的铜渣本身属于固体废弃物,利用铜渣协同电石渣除砷,具有以废治废的效果,更可减少污酸处理过程中污泥的堆存量;同时利用铜渣协同电石渣处理污酸,由于电石渣含大量碱性氧化物,在调节pH值时消耗的碱溶液少,且工艺操作简单、生产成本低,具有较广阔的市场前景。
具体实施方式
[0012] 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。
[0013]
实施例1:本实施例铜渣成分如表1所示,电石渣成分如表2所示,污酸来自西南地区某锌
冶炼厂
硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸,主要成分如表3所示;表1铜渣成分
一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)将铜渣与电石渣混合均匀并放入
球磨机中进行球磨至粒度小于0.45 μm得到混合渣粉;其中铜渣与电石渣的质量比为1:1.3,球磨机转速为800 r/min;
(2)将H2O2加入到污酸中混合均匀,再在搅拌条件下加入步骤(1)混合渣粉混合均匀得到混合物A,混合物A在温度为30℃、搅拌速率为300 r/min条件下反应5 h得到混合物B;其中污酸含量为5610.0mg/L,H2O2与污酸中砷的摩尔比为1.1:1,混合渣粉与污酸的固液比g:
mL为2.2:1;
(3)将步骤(2)混合物B的pH值调节至为11.5,再在温度为30℃、搅拌速率为300 r/min条件下搅拌反应1 h,固液分离得到含砷固态物与滤液,含砷固态物堆存处理,滤液进入下一步深度除砷处理。
[0014] 将含砷固态物进行毒性
浸出测试;含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-toxicity Characterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表4,表4 含砷固态物的毒性浸出结果
滤液成分见表5;
表5 滤液成分
本实施例滤液中砷含量为194.5 mg/L ,砷的去除率为96.5 %。
[0015] 实施例2:本实施例铜渣成分如表6所示,电石渣成分如表7所示,污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸,主要成分如表8所示;表6铜渣成分
一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)将铜渣与电石渣混合均匀并放入球磨机中进行球磨至粒度小于0.45 μm得到混合渣粉;其中铜渣与电石渣的质量比为1:1.5,球磨机转速为500 r/min;
(2)将H2O2加入到污酸中混合均匀,再在搅拌条件下加入步骤(1)混合渣粉混合均匀得到混合物A,混合物A在温度为40℃、搅拌速率为500 r/min条件下反应3h得到混合物B;其中污酸含量为10230.0mg/L,H2O2与污酸中砷的摩尔比为1.3:1,混合渣粉与污酸的固液比g:mL为1.8:1;
(3)将步骤(2)混合物B的pH值调节至为10.5,再在温度为40℃、搅拌速率为500 r/min条件下搅拌反应2 h,固液分离得到含砷固态物与滤液,含砷固态物堆存处理,滤液进入下一步深度除砷处理。
[0016] 将含砷固态物进行毒性浸出测试;含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-toxicity Characterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表9,表9 含砷固态物的毒性浸出结果
滤液成分见表10;
表10 滤液成分
本实施例滤液中砷含量为301.5mg/L,砷的去除率为97.1%。
[0017] 实施例3:本实施例铜渣成分如表11所示,电石渣成分如表12所示,污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸,主要成分如表13所示;表11铜渣成分
一种铜渣协同电石渣处理污酸中砷的方法,具体步骤如下:
(1)将铜渣与电石渣混合均匀并放入球磨机中进行球磨至粒度小于0.45 μm得到混合渣粉;其中铜渣与电石渣的质量比为1:1.4,球磨机转速为650 r/min;
(2)将H2O2加入到污酸中混合均匀,再在搅拌条件下加入步骤(1)混合渣粉混合均匀得到混合物A,混合物A在温度为35℃、搅拌速率为400 r/min条件下反应4h得到混合物B;其中污酸含量为13050.0 mg/L,H2O2与污酸中砷的摩尔比为1.2:1,混合渣粉与污酸的固液比g:
mL为2.0:1;
(3)将步骤(2)混合物B的pH值调节至为11,再在温度为35℃、搅拌速率为400 r/min条件下搅拌反应1.5h,固液分离得到含砷固态物与滤液,含砷固态物堆存处理,滤液进入下一步深度除砷处理。
[0018] 将含砷固态物进行毒性浸出测试;含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-toxicity Characterisitic Leaching Procedure》方法进行,毒性测试结果见表14,表14 含砷固态物的毒性浸出结果
滤液成分见表15;
表15 滤液成分
本实施例滤液中砷含量为278.9 mg/L,砷的去除率为97.9%。