有色冶炼含砷污酸处置及固砷技术进展
发布时间：2020-10-11 23:06
有色冶炼的含砷污酸处置伴随着大量含砷危险废弃物的排放,给企业运行和外部环境造成了巨大压力。为避免环境污染和含砷危险废弃物二次处置,以"废渣减量化、无害化及资源化"为目的的污酸处置技术受到广泛的关注,对迁移性较强的含砷危废进行稳定化处置作为解决现有危废处置的中主要手段也是当前研究重点。本文综述了石灰铁盐法、硫化法、臭葱石沉淀法、浓缩法以及含砷污酸处置技术,结合污酸处置中产生的主要含砷固废特性,对污酸处置和固砷技术进行了详细的分析。根据当前污酸处置技术的工业应用和最新研究进展,对含砷污酸处置和固砷新技术进行了展望。
【部分图文】：
为进一步将含砷污酸无害化、资源化,易求实[18]在综合石灰中和法和铁盐法各自优点的基础上提出了一种新的方法,即用三段石灰-铁盐法处理硫酸装置净化工序来处置高砷污酸。该方法第一段为中和反应,以除去污酸中的H2SO4,第二段为亚砷酸钙或砷酸钙的生成,目的是将污酸中的砷富集在渣中,第三段为铁盐处理,以进一步除去废水中的砷[19]。三段石灰-铁盐法中第一段产生的工业石膏为一般固体废弃物,可作为水泥生产的添加剂。第二段产生的砷钙渣可作为原料进一步加工为单质砷等产品或提纯为符合国家标准的亚砷酸钙,实现砷的资源化回收利用[20]。图1为石灰-铁盐法除砷工艺流程。除去上文提到的三段法除砷,目前改进型的中和法在除砷方面也有了较大进展。郑雅杰等[22]通过石灰-NaOH二段中和法处理酸性矿山废水,一段用石灰乳将废水pH调节至5后过滤,二段用NaOH调节终点pH为10.46,完全沉淀后过滤。此法能够避免传统石灰中和法中的部分缺点[22]。石灰-NaOH二段中和法相比于石灰中和法,二段中和渣量明显减少。石灰中和法和石灰-NaOH二段中和法处理酸性矿山废水,Mn2+浓度分别为0.079 mg/L和0.086 mg/L,Zn2+浓度分别为0.008 mg/L和0.005 mg/L,均可达到国家污水综合排放标准[22]。
近年来,常压下固态铁源除砷的方法开始兴起。固态铁源廉价易得,广泛存在于自然界或冶炼厂中,能很大程度上节约企业成本,并且固态铁源能够合成大颗粒且稳定性较高的臭葱石,有利于推动实现工业化臭葱石的应用。固态铁源中逐渐溶解的Fe3+与溶液中的As5+结合生成稳定的FeAsO4·2H2O。蔡贵远等人[36]将磁铁矿用作固态铁源,将含砷浓度高达10 300 mg/L的污酸处理到10 mg/L以下,证明了固态铁源的除砷效果。文中论述了固态铁源除砷有以下优势:(1) 固态铁源本身可以作为晶种投入到溶液中,促进反应进行;(2) 固态铁源边溶解边反应的特性可以极大限度的调控溶液过饱和度,使得溶液pH维持在一个稳定的水平,反应前后溶液pH几乎没有任何浮动;(3) 铁在水溶液中的过饱和度低,结晶度高;(4) 高性价比的活性铁源,反应过程中无需引入新的离子和液体。如图4所示,李永奎等人[37, 38]也研究了铜渣作为固态铁源时的吸附除砷效果,利用铜渣吸附浓度为5 200 mg/L的污酸,吸附率达到99.56%,证实了铜渣通过离子交换吸附和化学共沉淀实现了污酸中砷的去除。1.4 浓缩法
浓缩法对污酸中氟、氯也具有较好的去除效果。可以通过蒸发浓缩的方式除去溶液中的氟和氯,但需控制硫酸的浓度。在浓缩污酸的过程中,当H2SO4的质量分数>5%时,溶液中存在的氟和氯便开始随水蒸汽逸出;H2SO4质量分数≈40%时,溶液中的氟、氯离子浓度达到最大值;当H2SO4质量分数为40.86%～58.31%时,溶液中的氟、氯离子下降速度极快;当污酸溶液中H2SO4浓度>71.33%时,氟、氯离子的去除率高达90%左右[40]。目前工业上去除污酸中的氟、氯也是以浓缩法为主。1.5 污酸处置工艺中含砷固废特征
【相似文献】
本文编号：2837253
【部分图文】：
为进一步将含砷污酸无害化、资源化,易求实[18]在综合石灰中和法和铁盐法各自优点的基础上提出了一种新的方法,即用三段石灰-铁盐法处理硫酸装置净化工序来处置高砷污酸。该方法第一段为中和反应,以除去污酸中的H2SO4,第二段为亚砷酸钙或砷酸钙的生成,目的是将污酸中的砷富集在渣中,第三段为铁盐处理,以进一步除去废水中的砷[19]。三段石灰-铁盐法中第一段产生的工业石膏为一般固体废弃物,可作为水泥生产的添加剂。第二段产生的砷钙渣可作为原料进一步加工为单质砷等产品或提纯为符合国家标准的亚砷酸钙,实现砷的资源化回收利用[20]。图1为石灰-铁盐法除砷工艺流程。除去上文提到的三段法除砷,目前改进型的中和法在除砷方面也有了较大进展。郑雅杰等[22]通过石灰-NaOH二段中和法处理酸性矿山废水,一段用石灰乳将废水pH调节至5后过滤,二段用NaOH调节终点pH为10.46,完全沉淀后过滤。此法能够避免传统石灰中和法中的部分缺点[22]。石灰-NaOH二段中和法相比于石灰中和法,二段中和渣量明显减少。石灰中和法和石灰-NaOH二段中和法处理酸性矿山废水,Mn2+浓度分别为0.079 mg/L和0.086 mg/L,Zn2+浓度分别为0.008 mg/L和0.005 mg/L,均可达到国家污水综合排放标准[22]。
近年来,常压下固态铁源除砷的方法开始兴起。固态铁源廉价易得,广泛存在于自然界或冶炼厂中,能很大程度上节约企业成本,并且固态铁源能够合成大颗粒且稳定性较高的臭葱石,有利于推动实现工业化臭葱石的应用。固态铁源中逐渐溶解的Fe3+与溶液中的As5+结合生成稳定的FeAsO4·2H2O。蔡贵远等人[36]将磁铁矿用作固态铁源,将含砷浓度高达10 300 mg/L的污酸处理到10 mg/L以下,证明了固态铁源的除砷效果。文中论述了固态铁源除砷有以下优势:(1) 固态铁源本身可以作为晶种投入到溶液中,促进反应进行;(2) 固态铁源边溶解边反应的特性可以极大限度的调控溶液过饱和度,使得溶液pH维持在一个稳定的水平,反应前后溶液pH几乎没有任何浮动;(3) 铁在水溶液中的过饱和度低,结晶度高;(4) 高性价比的活性铁源,反应过程中无需引入新的离子和液体。如图4所示,李永奎等人[37, 38]也研究了铜渣作为固态铁源时的吸附除砷效果,利用铜渣吸附浓度为5 200 mg/L的污酸,吸附率达到99.56%,证实了铜渣通过离子交换吸附和化学共沉淀实现了污酸中砷的去除。1.4 浓缩法
浓缩法对污酸中氟、氯也具有较好的去除效果。可以通过蒸发浓缩的方式除去溶液中的氟和氯,但需控制硫酸的浓度。在浓缩污酸的过程中,当H2SO4的质量分数>5%时,溶液中存在的氟和氯便开始随水蒸汽逸出;H2SO4质量分数≈40%时,溶液中的氟、氯离子浓度达到最大值;当H2SO4质量分数为40.86%～58.31%时,溶液中的氟、氯离子下降速度极快;当污酸溶液中H2SO4浓度>71.33%时,氟、氯离子的去除率高达90%左右[40]。目前工业上去除污酸中的氟、氯也是以浓缩法为主。1.5 污酸处置工艺中含砷固废特征
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 池小锋;;冶炼含砷废渣矿化处置技术的应用[J];化学工程与装备;2020年05期
2 高宇;;电解铝工业危废处置技术现状与发展趋势[J];有色冶金设计与研究;2019年04期
3 李淑清;;钢铁冶金粉尘的特点及处置技术分析[J];中国金属通报;2019年08期
4 刘诗诚;岳昌盛;吴龙;彭犇;;钢铁冶金粉尘的特点及处置技术分析[J];工业安全与环保;2018年12期
5 刘松辉;管学茂;冯春花;邱满;;赤泥安全堆存和综合利用研究进展[J];硅酸盐通报;2015年08期
6 杨学飞;;大型有色冶炼厂总图设计中节约用地的探讨[J];中国有色冶金;2009年02期
7 张必祥;新的起点——贺《有色矿山》《有色冶炼》更名[J];中国有色冶金;2004年01期
8 张立宏;黄重华;覃海春;;广西有色冶炼低浓度二氧化硫烟气治理现状分析与对策研究[J];有色冶金节能;2012年01期
9 殷碧文;有色冶炼厂竖向设计浅析[J];有色金属设计;2000年02期
10 ;江西有色冶炼加工厂[J];江西冶金;1990年01期
相关硕士学位论文 前1条
1 黄健;湖南郴州某矿区含砷废渣安全处置技术研究及工程设计案例[D];湖南大学;2016年
本文编号：2837253
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2837253.html
最近更新
教材专著
