[发明专利]一种高浓度砷渣安全处置方法

说明书

技术领域

本发明涉及生态环保领域，具体的，涉及一种对工业高浓度含砷废渣进行安全处置的方法。

背景技术

随着工业化和现代化进程的开始，工业生产规模的不断扩大，砷的广泛应用与含砷废渣的无序堆放处置导致了大量的土壤砷污染。当前，砷污染已成为一个严重环境问题。据不完全统计，我国受到砷污染的土地近2000万公顷，涉及11个省25个地区；澳大利亚，共有超过1万个土壤砷污染场地；美国1900至1980年间，大约有6804吨的砷通过农药的形式进入到土壤。美国环境保护署把砷定为表土污染的五大有害元素之一。国内砷污染主要来源于含砷矿的开采或冶炼过程废弃物及其砒霜生产企业的工业废渣。砷污染在我国不仅范围广，污染程度深而且危害严重，砷污染治理已经成当前环境治理的当务之急，其治理技术已成为环境科学领域关注的焦点问题之一。我国重金属治理十二五规划中将砷作为首批治理的5种重金属之一。含砷废渣中的砷在一定的条件下会发生物理的、化学的或生物的转化，在环境因素驱动下迁移扩散至地表水、土壤与地下水后通过食物链途径危害环境与人体健康。砷是生产砒霜(As₂O₃)的重要构成成分，剧毒。砷可与细胞中含巯基的酶结合，抑制细胞氧化过程、麻痹血管运动中枢，使毛细血管麻痹、扩张及通透性增高，长期接触砷化物可致皮肤癌和肺癌，重症可出现休克，肝脏损害，甚至死于中毒性心肌损害。

砷污染治理技术已成为当前环境修复技术的研究的重点之一。虽然目前国内外对于砷污染治理技术相关的研究较多，但较成功的已商业化运作的实用技术较少。针对土壤污染当前研究较多的土壤淋洗技术可以有效去除砷渣中砷，修复周期短，但随着淋洗进行，淋洗效率不断降低，淋洗后废渣砷含量仍然不能达到安全要求，且淋洗处理成本高，淋洗液处理不当易产生二次污染。植物修复技术可以安全有效的去除砷渣中砷污染，技术成熟安全性高、修复成本低，但该技术修复效率低，周期长很难满足工程应用要求。固化稳定化技术能够有效的对高浓度含砷废渣进行安全处置，处理后产品符合《危险废物鉴别标准_浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)限值标准要求，且该技术修复成本低、周期短、可工程化、无二次污染产生，是场地重金属污染修复的安全、高效修复技术。

砷在废渣中的存在价态主要为As、As⁵⁺、As³⁺，砷酸盐常规以AsO₄^3-、AsO₃^3-和AsO₂^-三种形态存在。使用铁盐对砷进行稳定化其原理包括氧化、絮凝沉淀和吸附三个过程。

(1)氧化过程：Fe³⁺能够将环境中As³⁺氧化成As⁵⁺(2Fe³⁺+As³⁺----2Fe²⁺+As⁵⁺)；As⁵⁺毒性与环境中移动性远低于As³⁺性，通过氧化过程改变了砷存在价态降低其环境毒性；另外，该过程有利于降低砷在环境中的移动性。