[发明专利]一种含砷废水中砷的浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理的技术领域，特别涉及一种含砷废水中砷的浓缩方法。

背景技术

砷是一种有毒元素，主要以硫化物的形式存在并伴生于其他金属如：金、铜、铅、镍、钴、锌等形成的矿物中，在有色冶炼及硫酸工业烟气制酸过程中会产生大量高(低)砷废水。这些含砷废水中的砷必须以稳定的化合物去掉，因此，有色金属冶炼研究项目领域中砷的去除与固定技术一直是研究的热点。

目前，我国常用的含砷废水的处理技术有硫化砷沉淀工艺、铁砷共沉淀工艺和结晶-砷酸铁沉淀工艺。其中硫化砷沉淀工艺产生的硫化砷渣及其不稳定；铁砷共沉淀法因其较高的铁砷摩尔比(≥4:1)，会产生大量不稳定的含砷废渣；结晶-砷酸铁沉淀法中铁砷摩尔比约为1:1，与铁砷共沉淀方法相比，结晶-砷酸铁沉淀工艺产生的含砷废渣量小且具有较高的稳定性，但是结晶砷酸铁的前驱液对砷浓度要求较高，低砷废水不能直接沉淀结晶-砷酸铁。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种含砷废水中砷的浓缩方法，使用本发明提供的方法可以对低砷含量的含砷废水进行有效浓缩，得到能够直接沉淀结晶-砷酸铁的高砷前驱液，可以大大降低后续固砷过程中含砷固废的产量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含砷废水中砷的浓缩方法，包括以下步骤：

将含砷废水与二价铁盐混合进行沉砷，得到混合体系；所述沉砷的pH值为2～7；

将所述混合体系固液分离，得到固态产物；

将所述固态产物加酸溶解。

优选的，所述二价铁盐和含砷废水中总砷的摩尔比为0.5～4:1。

优选的，所述二价铁盐和含砷废水中总砷的摩尔比为1～3:1。

优选的，所述二价铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或几种。

优选的，所述沉砷的时间为0.1～3h。

优选的，所述酸为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或几种。

优选的，所述含砷废水与二价铁盐混合之前还包括：

将含砷废水和氧化剂混合，进行氧化反应。

优选的，所述氧化剂为双氧水、臭氧和氧气中的一种或几种。

优选的，所述氧化剂和含砷废水中三价砷的摩尔比为1.0～3:1。

优选的，所述氧化反应的时间为0.1～3h。

本发明提供了一种含砷废水中砷的浓缩方法，包括以下步骤：将含砷废水的与二价铁盐混合进行沉砷，得到混合体系；所述沉砷的pH值为2～7；将所述混合体系固液分离，得到固态产物；将所述固态产物加酸返溶。本发明提供的方法在适宜的pH值条件下将含砷废水和二价铁盐反应，使砷以砷酸亚铁或亚砷酸亚铁的形式沉淀下来，再将得到的砷酸亚铁或亚砷酸亚铁加酸返溶，从而使砷进行富集和浓缩，得到高浓度的含砷溶液。实施例表明，本发明提供的方法固液分离后得到的滤液中砷含量仅为10ppm左右，说明绝大部分的砷以砷酸亚铁或亚砷酸亚铁的形式沉淀下来，通过控制加酸溶解过程中酸和砷酸亚铁和亚砷酸亚铁的比例，容易得到不同浓度的含砷溶液。

附图说明

图1为本发明实施例5得到的砷酸铁沉淀的扫描电镜(SEM)图。

具体实施方式

本发明提供了一种含砷废水中砷的浓缩方法，包括以下步骤：

将含砷废水的与二价铁盐混合进行沉砷，得到混合体系；所述沉砷的pH值为2～7；

将所述混合体系固液分离，得到固态产物；

将所述固态产物加酸返溶。

在本发明中，所述含砷废水为工业生产过程中产生的含砷废水，本发明对含砷废水中的砷含量没有特殊要求，砷含量较低，需要浓缩的含砷废水都包括在本申请的范围内。

本发明将含砷废水与二价铁盐混合进行沉砷，得到混合体系；所述沉砷的pH值为2～7。在本发明中，所述沉砷的pH值优选为3～6。在本发明中，所述含砷废水的初始酸性很高，pH值极低，本发明优选使用pH调节剂将含砷废水的pH值调节至2～7，然后和二价铁盐混合进行沉砷。在本发明中，调节含砷废水pH值用调节剂优选为氢氧化钠、氧化钙、碳酸钙和氢氧化钙中的一种或几种，更优选为氧化钙或氢氧化钙。

在本发明的具体实施例中，若含砷废水中硫酸含量较高(≥10g/L)，优选使用氧化钙或氢氧化钙将含砷废水中的硫酸根以硫酸钙的形式除去再进行pH值的调节，因为硫酸钙的溶解度比砷酸钙小得多，因而在生成硫酸钙的过程中不会对废水中的砷造成较大的影响，不会影响后续砷的浓缩过程。