CN103509945A

CN103509945A - 一种从砷富集植物中回收砷的方法

Info

Publication number: CN103509945A
Application number: CN201210224932.5A
Authority: CN
Inventors: 廖辉伟; 潘雅妹; 周远; 雷会利; 黄晋芳; 代文; 张俊茹
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明公开了一种从砷富集植物中回收砷的方法，属于农业废物资源化处置技术领域，具体涉及一种通过磷酸湿法浸提的方法使砷富集植物中的砷得到分离回收以实现砷的富集植物的无害化、资源化利用。具体方法为将砷富集植物破碎后，在超声波作用下，加入浸提试剂，控制试剂用量、浸提温度等，浸提反应一段时间后过滤、蒸发浓缩、酸化、还原、再过滤、洗涤得到产品。该方法砷的回收率高达98％以上，产品砷的纯度大于96％，可作为工业品使用。本工艺操作简单、成本低，产品纯度高，设备投资少，易于产业化。

Description

一种从砷富集植物中回收砷的方法

技术领域

属于农业废物资源化处置方法，具体涉及一种通过磷酸湿法浸提的方法使砷富集植物中的砷得到分离回收。

背景技术

随着工农业的发展，重金属对土壤污染问题越来越突出，矿业在开发加工过程中重金属砷进入土壤、水体导致环境污染，甚至人畜中毒。世界各地不断有关于饮用砷污染水而导致中毒的报道。砷对人体的危害主要表现为致癌和致畸，其中三价砷毒性最强。从目前文献来看，研究焦点主要集中在砷超富集植物的筛选、鳌合诱导修复、接种菌根强化、基因技术、农艺管理和田间措施等。砷超富集植物的处置方法主要为焚烧法、堆肥法、压缩填埋法、高温分解法、灰化法等。这些处理方法均存在设备投资大、处置过程二次污染环境、未能彻底实现无害化、资源化利用等问题。因此实现砷超富集植物彻底无害化处理和资源化，是植物修复技术体系需要完善的一个重点，也是植物修复技术在产业规模化过程中，必须面对和迫切需要解决的关键问题。

发明内容

(1)目的：提供一种从砷富集植物中回收砷的“绿色”工艺流程，以实现砷超富集植物的无害化与资源化利用，以弥补现有砷的富集植物易造成二次污染等不足问题。

(2)具体技术方案：将砷富集植物破碎后，在超声波作用下，加入浸提试剂，控制试剂用量、浸提温度、超声波作用时间以及固液比，得到含砷浸提液，将此液过滤、蒸发浓缩、还原、再过滤、洗涤得到产品。

本发明的优点在于：通过将砷富集植物进行破碎、超声波作用下磷酸湿法浸提、浓缩、还原等过程，最终使砷转化为单质并加以回收，实现了超富集植物的无害化处置、资源化利用，由于砷回收率高，浸提过滤后得到残渣可作为堆肥使用，都不会造成环境的“二次污染”。本工艺操作简单、成本低，产品纯度高，设备投资少，易于产业化。

具体实施方式

实施例1

将成熟蜈蚣草破碎至50目～120目左右，称取蜈蚣草粉末100g于1000ml烧杯中，加入10％(质量浓度)磷酸溶液500g，放入超声波震荡器中，在40℃～60℃下反应120分钟后过滤、洗涤，收集滤液并合并洗涤液(浸提液)，得到浸提液500ml，将此浸提液于负压下70℃蒸发浓缩至100ml，得到浓缩液，采用ICP-AES测定浓缩液中的砷。在浓缩液中加入40ml 30％(质量)盐酸酸化，搅拌下缓慢加入15g次亚磷酸钠，继续搅拌反应30分钟，自然冷却至常温后过滤、洗涤，收集滤饼(产品砷)，用X射线荧光光谱仪(XRF)测定产品中砷的含量。按以上工艺操作砷的回收率为98.6％，砷的还原率为99.2％，最终砷的纯度可达96.4％(质量)。

实施例2

将成熟太叶井口边草破碎至50目～120目左右，称取蜈蚣草粉末100g于1000ml烧杯中，加入10％(质量浓度)磷酸溶液500g，放入超声波震荡器中，在40℃～60℃下反应120分钟后过滤、洗涤，收集滤液并合并洗涤液(浸提液)，得到浸提液500ml，将此浸提液于负压下70℃蒸发浓缩至100ml，采用ICP-AES测定浓缩液中的砷。在浓缩液中加入40ml 30％(质量)盐酸酸化，搅拌下缓慢加入13g次亚磷酸钠，继续搅拌反应30分钟，自然冷却至常温后过滤、洗涤，收集滤饼(产品砷)，用X射线荧光光谱仪(XRF)测定产品中砷的含量。按以上工艺操作砷的回收率为98.4％，砷的还原率为99.1％，最终砷的纯度可达96.2％(质量)。

Claims

1.一种从砷富集植物中回收砷的方法，通过在超声波辅助作用下磷酸湿法浸提、蒸发浓缩富集、浓缩液酸化、还原等步骤回收砷富集植物中的砷，具体操作为将砷超富集植物破碎成颗粒状，在超声波辅助下，加入一定浓度的磷酸水溶液作为浸提试剂，湿法浸提一定时间后，得到浸提液，将此浸提液过滤，收集滤液并在负压下低温蒸发浓缩，得到浓缩液，将此浓缩液酸化后加入还原剂，得到砷的悬浮液，将此悬浮液过滤、洗涤得到产品单质砷。

2.根据权利要求1一种从砷富集植物中提取砷的方法，其特征是所述砷超富集植物为蜈蚣草或(和)大叶井口边草，砷超富集植物破碎后最终颗粒粒径范围在50目～120目之间。

3.根据权利要求1一种从砷富集植物中提取砷的方法，其特征是浸提试剂为磷酸水溶液，其质量浓度在5％～20％之间，蜈蚣草与浸提试剂的质量比为1∶1～6。

4.根据权利要求1一种从砷富集植物中提取砷的方法，其特征是浸提温度为30℃～70℃。

5.根据权利要求1一种从砷富集植物中提取砷的方法，其特征是超声波作用时间为60min～150min。

6.根据权利要求1所述，浸提液的浓缩在负压低温下操作，控制温度为60℃～80℃，浓缩液最终体积为原浸提液体积的五分之一。

7.根据权利要求1所述，酸化浓缩液所用酸为盐酸，该盐酸质量浓度为30％，体积用量为浓缩液体积的40％。

8.根据权利要求1所述，还原剂为为次亚磷酸钠，其质量用量为浓缩浸提液中砷的质量的350％～500％。