[发明专利]一种含砷污酸和砷钙废渣的共处理方法

说明书

本发明属于高危险废物处理技术领域，具体涉及一种含砷污酸和砷钙废渣的共处理方法。本发明利用砷钙废渣中产生的钙离子与含砷污酸中的硫酸根进行沉淀反应，生成硫酸钙沉淀，去除砷钙废渣中的钙，调节砷钙废渣和含砷污酸的混合液的pH值至0.8～2.0，使砷钙废渣中的砷尽可能多地溶出，得到含砷溶液；然后采用氧化剂将含砷溶液中三价砷氧化为五价砷，最后氧化后的五价砷与铁离子发生沉淀结晶反应，生成FeAsOsubgt;4/subgt;·2Hsubgt;2/subgt;O(臭葱石)沉淀。本发明提供的方法在消化现有砷钙废渣的同时可有效处理含砷污酸，将含砷污酸和砷钙废渣中的砷固定于臭葱石沉淀中，不仅达到了以废治废的目的，降低处理成本，同时可缓解废渣量给填埋场带来的压力。

技术领域

本发明属于高危险废物处理技术领域，具体涉及一种含砷污酸和砷钙废渣的共处理方法。

背景技术

有色金属冶炼过程及硫酸工业烟气制酸过程会产生大量高浓度的含砷废酸(又称污酸)。污酸主要成分有三价砷和硫酸，具有极高的砷浓度和流动性，是最危险的砷危险废物之一。污酸中三价砷浓度可达数克乃至数十克每升，具有极高的毒性、活性及迁移性。污酸直接排放或泄露至环境中会导致严重污染事故的发生。因此，鉴于污酸中砷的高毒性与企业污酸日产量等因素，有色冶炼企业一般采用成本相对较低的化学沉淀法快速去除污酸中的砷，并将砷固定于稳定的含砷沉淀物中。

目前，污酸中的砷常用的沉淀方法主要有石灰沉淀法与臭葱石沉淀法。其中，石灰沉淀法是有色冶炼早期处理含砷污酸的最常用方法。石灰沉淀法是通过向含砷污酸中加入石灰和石灰石将污酸中和至pH≥11，污酸中的砷可通过形成砷酸盐或亚砷酸盐沉淀而被有效去除，但是该方法产生砷钙废渣且渣量大，稳定性极差，在酸性至中性条件下会向环境中释放大量的砷，砷钙废渣属于高危固废。目前，石灰中和法应用广泛，因此仍有大量堆存的待处理的砷钙废渣，这导致了逐年激增的砷钙废渣量，给有色冶金企业的废渣库存带来了巨大的压力，与此同时，环境中堆存的砷钙废渣经雨水冲刷或与大气中CO₂反应会将固相中的砷释放至液相中，大幅增加环境砷污染的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含砷污酸和砷钙废渣的共处理方法，本发明提供的方法能够同时处理含砷污酸和砷钙废渣，将含砷污酸和砷钙废渣中的砷固定于臭葱石沉淀中，有效降低含砷污酸的处理成本和废渣储存量，达到以废治废的效果。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种含砷污酸和砷钙废渣的共处理方法，包括以下步骤：

将含砷污酸和砷钙废渣混合，依次进行沉淀反应和第一固液分离，得到硫酸钙沉淀和含砷溶液；所述含砷污酸和砷钙废渣混合所得悬浮液的pH值为0.8～2.0；

将所述含砷溶液和氧化剂混合，依次进行氧化反应和第二固液分离，得到含有五价砷的溶液；

将所述含有五价砷的溶液和铁离子溶液混合，依次进行沉淀结晶反应和第三固液分离，得到臭葱石和硫酸钙混合沉淀。

优选的，所述含砷污酸中砷浓度4g/L。

优选的，所述含砷污酸的pH值0.5。

优选的，所述沉淀反应的时间为0.5～6h。

优选的，所述氧化剂包括过氧化氢。

优选的，所述氧化剂的用量以使所述含有五价砷的溶液中五价砷的含量占总砷含量的百分比≥95％计。

优选的，所述铁离子溶液中铁离子和所述含有五价砷的溶液中五价砷的摩尔比为(0.8～8)∶1。

优选的，所述沉淀结晶反应的终点pH值为0.7～2。

优选的，所述沉淀结晶反应的时间为0.5～6h。

优选的，所述沉淀结晶反应的温度为70～100℃。