[发明专利]一种从污酸废水中沉淀分离砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污酸废水的净化处理与综合利用技术，尤其涉及一种从污酸废水中沉淀分离砷的方法。

背景技术

砷是亲硫元素，在地壳中主要以硫化物形式存在于铜、铅、锡、锌、金等矿石中，例如雌黄（As₂S₃）、雄黄（As₄S₄）、砷黄铁矿（FeAsS）、硫砷铜矿（Cu₃AsS₄）、砷黝铜矿（Cu₁₂As₄S₁₃）等。砷最常见的价态有-3、+3和+5价，-3和+3价的化合物具有还原性，+5价的化合物有氧化性。砷最重要的化合物是三氧化二砷(As₂0₃)和五氧化二砷(As₂0₅)，这两种化合物皆会在强碱中分解，并分别产生亚砷酸根与砷酸根。铜、铅、锡、锌、金等火法冶炼过程中，其中的砷部分以As₂0₃的形式进入烟气，烟气中含有高浓度的二氧化硫，一般用于制酸，制酸前需对烟气进行洗涤净化，该过程排放出高酸含砷废水，酸的质量浓度100～300g/L，由于其酸度高，冶炼企业一般称之为“污酸”。此外，污酸的来源还包括火法粗炼和湿法精炼等过程各种酸性冲洗液、冷凝液、吸收液、场地冲洗水、非生产状态(事故、设备检修)下的“跑、冒、滴、漏”以及硫酸销售装罐撒漏的酸性废水。

目前，我国对有色金属冶炼产生的污酸废水排放有严格的控制标准。工业含砷废水排放标准是≤0.5mg/L。现有的含砷废水处理方法主要有：化学沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离和微生物法等，其中化学沉淀法是目前在工业生产中常用的除砷方法，化学沉淀法又细分有石灰沉淀法、铁盐沉淀法、铁盐－石灰共沉淀法、硫化物沉淀法等。但由于污酸酸度高、砷含量高、重金属种类多(含有铜、锌、铅、锡等)且浓度较高等特点，该处理过程产生了大量废渣，由于其砷含量过高，难以回收利用，需要建设专用渣场，每年消耗大量渣场维护费用。由于投加了大量中和药剂，使出水水质的硬度过高，难以回用。

有色金属冶炼产生的污酸废水，传统的处理方法主要是为了能够使污酸废水达标排放，处理成本高、产生危险固体废物多、资源价值没体现、出水达不到回用要求。研究开发新的具有较好经济效益和环境效益的污酸废水综合治理技术，在污酸废水得到有效处理的同时，将污酸废水中的硫酸和有价金属进行资源化回收，在企业内形成循环，创造新的经济效益，同时降低污酸废水处理的成本，是有色金属工作者的努力方向。

发明内容

为了克服传统污酸废水处理工艺存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种工艺简单、处理成本低、脱砷效果好、危险固体废物产生少、无二次污染，有价资源充分回收利用的一种从污酸废水中沉淀分离砷的方法。

本发明采用的技术方案是：一种从污酸废水中沉淀分离砷的方法，其特征在于：从污酸废水收集池中抽取污酸废水投入酸性溶液反应器，按液固比4～10mL:1g投入焦锑酸盐，加热至45℃～60℃，搅拌反应15分钟～20分钟后将反应液抽往压滤机压滤，脱砷滤液流向回收酸及有价金属工序，负载砷的焦锑酸盐滤渣按固液比1g:3～8mL投入碱性溶液反应器，通入空气，加热至78℃～90℃，搅拌反应60分钟～100分钟后将反应液抽往压滤机压滤，压滤后富砷滤液流向制取三氧化二砷等砷产品工序，脱砷后的焦锑酸盐滤渣返回酸性溶液反应器。

优选的，所述一种从污酸废水中沉淀分离砷的方法，其特征在于：从污酸废水收集池中抽取污酸废水投入酸性溶液反应器，按液固比5～8mL:1g投入焦锑酸盐，加热至48℃～55℃，搅拌反应15分钟～20分钟后将反应液抽往压滤机压滤，脱砷滤液流向回收酸及有价金属工序，负载砷的焦锑酸盐滤渣按固液比1g:4～6mL投入碱性溶液反应器，通入空气，加热至80℃～86℃，搅拌反应60分钟～100分钟后将反应液抽往压滤机压滤，压滤后富砷滤液流向制取三氧化二砷等砷产品工序，脱砷后的焦锑酸盐滤渣返回酸性溶液反应器。