[发明专利]一种利用工业废渣固化含砷废渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种砷污染治理的方法，尤其涉及一种利用工业废渣(冶炼炉渣、中和渣) 固化含砷废渣的方法。

背景技术

据统计，我国年产含砷废渣约50万吨，囤积的含砷废渣达200余万吨之多。含砷固体 废渣的堆置对当地土壤和水环境造成严重的污染隐患，影响当地或流域居民的身体健康。因 此，含砷废渣高效、安全的处置成了亟待解决的问题。

目前国内外含砷废物无害化处理技术主要有转化提取技术、稳定化技术、固化技术。其 中稳定化技术由于处理效果较好，不会产生二次污染，处理费用相对较低而备受瞩目。主要 的稳定技术有钙盐稳定法、铁盐稳定法、硫化稳定法。钙盐稳定法处理成本低，工艺简单， 是目前最为常用的一种稳定化方法，但也存在药剂消耗多、渣量大等缺点，尤其钙盐的溶解 度较大，在空气中稳定性差，工业化应用前景受限。铁盐稳定效果较好，但存在药剂消耗量 大，处理成本高的不足。硫化稳定法操作简单，处理效果较好，但是生成的硫化砷在环境中 具有长期稳定性不高的缺点。且对于高砷废渣，普通的稳定方法难以实现砷的有效稳定。中 国专利申请号为201110024560.7的申请公开了一种处理硫化砷渣的方法：先往硫化砷渣中加 入无机絮凝剂，搅拌均匀后；再加入固体粉末吸附剂，搅拌均匀；最后加入石棉绒搅拌，经 处理后砷的浸出毒性达标，但是该方法需要使用大量的无机絮凝剂和固体粉末吸附剂，从而 使得其成本相对较高。因而当前，稳定化处理方法都无法在低成本固化砷砷稳定的前提下实 现砷的分离，特别是对于性质复杂、含砷率高的含砷废料还没有较合适的稳定方法。因此， 寻找一种低成本、适应性广，稳定效率高的含砷废料稳定工艺显得十分迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低成本的、以废治废的利用 工业废渣(冶炼炉渣、中和渣)固化含砷废渣的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种利用工业废渣固化含砷废渣的方法，包括以下步骤：

(1)将含砷废渣投入搅拌槽中加水浆化，得到浆化液；

(2)在搅拌槽中加入砷固化剂进行固化反应，其中所述砷固化剂为冶炼炉渣或者为冶炼 炉渣经球磨、磁选后获得的磁选铁精矿；

(3)向搅拌槽中加入中和渣进行搅拌，最后进行浇注成型并自然养护得到固砷产物。

上述的方法，优选的，所述步骤(1)中，当所述含砷废渣呈碱性或中性时，还包括对 浆化液进行调pH步骤，使得浆化液的pH值为0.1～6；当所述含砷废渣呈酸性时，不需要对 浆化液进行调pH。

上述的方法，优选的，所述步骤(1)中，浆化液中渣的质量百分比浓度为10％～50％。

上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，砷固化剂的加入量以Fe₃O₄的摩尔量计，砷固 化剂中Fe₃O₄的摩尔量与含砷废渣中砷元素的摩尔量比为n(Fe₃O₄):n(As)＝(0.10～3):1。

上述的方法，优选的，所述冶炼炉渣包括铜熔炼炉渣、铜吹炼炉渣、锑挥发熔炼炉渣、 镍冶炼炉渣、铅烟化炉炉渣中的一种或多种；进一步优选的，所述冶炼炉渣为缓冷炉渣，在 缓冷条件下，有利于炉渣中的铁相迁移、聚集、长大、结晶，形成磁铁矿晶体。进一步优选 的，所述冶炼炉为铜吹炼缓冷炉渣选铜尾砂，因为浮选铜的需要，炉渣会缓冷、球磨。球磨 使得磁铁矿晶体单体解离，有利于磁选出高品位磁铁矿；所述含砷废渣包括选矿、冶炼、化 工、垃圾焚烧过程产生的含硫化砷、氧化砷、砷酸盐的固体废物。

上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，磁选铁精矿的纯度大于40％；砷固化剂的粒度 为-200目～-1000目。

上述的方法，优选的，所述步骤(3)中，中和渣选自冶炼厂在污酸处理或废水处理工序 加入石灰乳中和产生的渣，其主要成分为硫酸钙；所述中和渣在加入搅拌槽之前在150～400℃ 下烘干1～4h；所述中和渣粒径小于0.5cm。

上述的方法，优选的，所述步骤(3)中，中和渣的加入量为含砷废渣和砷固化剂总质量 的10wt％～100wt％。

上述的方法，优选的，所述步骤(2)中，固化反应的时间为0.5～5h；所述步骤(3)中， 搅拌时间为10～60min。