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

发布时间：2020-07-07 00:29

【摘要】：湘江流域人口密集,经济发达,是湖南省城市化水平发展最高的区域。流域总面积占全省40.3%,同时也承受着全省60%以上的污染,此流域内的重金属工业很早已经开始,具有一定的历史,很长一段时间以来,因为产业发展不合理、监管模式不完善等导致了该区域重金属污染严重。郴州市地处湘南,被誉为有色金属之乡,而砷污染便是有色金属冶炼过程中最常见的重金属污染之一,流域内很多地区都受到了不同程度的重金属砷污染,并且有进一步扩大的趋势,重金属污染对人的身体健康损害较大。此外,频发的砷污染事件在社会上造成了很不好的影响。治理砷污染,就必须治理砷废渣。砷废渣中化学成分复杂,其中砷的含量最高,还含有铜、汞、锡、锌等元素,如果这类物质长期埋在地下,会对土壤造成污染,并影响地下水的质量,从而对人体健康造成危害。因此,治理含砷废渣有着非常重要的意义。本论文以湖南省郴州市某矿区含砷废渣(简称砷渣)为处置研究对象,通过预处理技术比选、分析,确定采用稳定化/固化的预处理技术方式,并通过实验验证、选择合适的水泥砷渣比、水灰比,达到固化成本低,固化效果好的目的。论文通过实验确定了砷渣固化的最佳工艺条件为:砷渣∶水泥∶稳定剂=100∶20∶2,水灰比=1.5;按照水泥∶砷渣=20∶100的预定配比配制原料,将原料倒入水泥胶砂搅拌机内。搅拌20s后均匀加入6.7%硫化钠水溶液,10~20s内加完,开动机器搅拌360±5s停车,将搅拌好的胶砂采用泵送的方式输送至填埋场进行摊铺填埋作业,并在填埋场进行养护、凝硬。试验测试结果表明,固化后As的浸出浓度为3~4mg/L,远低于国家标准(《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007))。根据实验得出的结论,对工程项目进行了相关设计。项目实施后,可以基本消除郴州某矿区一工区和二工区两处废渣堆存点对周边水体、土壤、田地的继续污染,逐步恢复这些含砷废渣堆存场的水土涵养功能,改善生态环境。通过计算,通过本工程可削减区域重金属As、Pb、Cd、Zn、Cu排放量0.73t/a、0.30 t/a、0.070t/a、0.52 t/a、0.76 t/a,共计2.38t/a,可以最大程度的改善湘江流域的水质。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X758
【图文】：

工艺流程图,渗滤液处理,工艺流程图,氢氧化铁

定的酸碱度环境下，在加入硫酸亚铁和氧气存在的条件下，硫酸亚氢氧化铁沉淀，那么含砷的物质就被氢氧化铁吸收。4FeSO+10HO+O=4HSO+4Fe(OH)↓422243盐、亚砷酸盐和锑酸盐会和氢氧化铁沉淀发生反应，生产较为难容亚锑酸盐：-33-33Fe(OH)+AsO=FeAsO↓+3OH-45-34Fe(OH)+AsO=FeAsO↓+3OH之外，砷盐还可以生成碱式硫酸盐 As2O3·2SO3·xH2O 等，这些盐很 Fe(OH)3一起沉淀。上述方法，可以同时脱除砷及其他重金属，从而确保处理后的清液。反应的进行，由于有硫酸的生成，废水的 pH 值将逐步下降，反应量的氢氧化钠，控制反应 pH 值维持在 6.5～7.5 之间。滤液处理工艺流程流程如图 3.4 所示：

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