CN110745984A - 一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，属于重金属废水治理领域；首先将红土镍矿干燥球磨磁选，得到富铁镍矿和其他杂质；将富铁镍矿、污酸和H2O2溶液均匀混合，在温度为70~90℃、搅拌条件下进行沉砷反应10~12 h得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；含砷固态物A干燥磁选，得到含砷固态B和新鲜的富铁镍矿C；再将新鲜的富铁镍矿C与滤液A混合，常压搅拌反应3~4 h，加入碱性氧化剂调节溶液pH为9~11进行净化处理得到工业达标水；本发明方法工艺流程简单，除砷效果明显，含砷固态物稳定；利用廉价的红土镍矿除砷，为重有色冶炼污酸处置提供了一种高效和低成本的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，属于重金属污水治理领域。
技术背景
在重有色冶炼过程中，含砷硫化物精矿中大部分砷，在火法冶炼中进入了二氧化硫烟气，一部分砷以重力收尘或静电除尘形式被脱除，另一部分砷在烟气制酸前的烟气洗涤和净化工序被脱除，并富集于洗涤酸性废水，即通常所称的污酸。污酸中含有砷、氟、氯等有害杂质以及多种重金属元素，具有成分复杂、毒性强、排放量大和处置难度大等特点，是重有色冶炼重要的污染源。
目前，污酸处置工艺主要为石灰-铁盐法和硫化法；石灰-铁盐法虽除砷效果好，但沉砷剂及渣量大，形成的钙砷渣不稳定且毒性强，存在严重的二次污染。硫化法处置成本相对较高，砷可集中于硫化砷渣，虽然毒性强，但渣量相对较少，不过同时不可避免在中和工序产生大量石膏渣。
发明内容
针对上述现有工艺技术存在的问题及不足，本发明提供一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，目的是提供一条绿色环保除砷工艺方法，达到含砷渣无害化-减量化的目的。一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，具体步骤如下：
（1）将红土镍矿进行干燥球磨磁选，得到富铁镍矿和其他杂质，其他杂质堆放处理，富铁镍矿用于下一步处理工序；
（2）将富铁镍矿、有色冶炼含砷污酸和H2O2均匀混合，在70~90℃、搅拌条件下进行沉砷反应10~12 h，得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；
（3）含砷固态物A干燥磁选，得到含砷固态物B和富铁镍矿C；
（4）按固液比g:mL为1:13~1:9的比例，将富铁镍矿C与滤液A混合，搅拌反应3~4 h后，加入碱性氧化剂调节溶液pH为9~11进行净化处理，固液分离，得到工业达标水和富砷固废，
富砷固废被安全处置。
所述步骤（1）球磨中球磨机的转速为740~900r/min，研磨时间为7~11min；磁选的磁选强度为700~1000mT。
所述步骤（2）中富铁镍矿与有色冶炼含砷污酸按铁:砷的摩尔比为2.5~3.5:1的比例混合，H2O2与有色冶炼含砷污酸按H2O2:砷的摩尔比为1~1.6:1的比例混合。
所述步骤（3）磁选的磁选强度为900~1100mT。
所述步骤（4）中搅拌速度为180~220r/min，碱性氧化剂为NaOH或CaO。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）红土镍矿富含丰富的铁氧化物，铁氧化物为砷及其他重金属离子提供有效的吸附位点，有利于促进砷酸根离子吸附与沉淀；
（2）本发明工艺流程操作简单易于实现，处理污酸成本低，处理后的含砷废渣毒性浸出低于国家标准，属于一般固体废物；
（3）本发明工艺产生的含砷废渣量远远低于传统工艺处理污酸产生的废渣。
具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本有色冶炼含砷污酸无害化处置方法如下：
(1)将红土镍矿（成分如表1所示）进行干燥球磨磁选（球磨机的转速为740r/min，研磨时间为11min，磁选机的磁选强度为700mT），得到富铁镍矿和其他杂质，其他杂质堆放处理；
表1
(2) 按铁:砷的摩尔比为2.5:1的比例、按H2O2:砷的摩尔比为1:1的比例，将富铁镍矿、污酸和H2O2溶液均匀混合，在70℃、180r/min搅拌条件下进行沉砷反应10 h，得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；其中污酸来自西南地区某锌冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表2所示；
表2
(3)将含砷固态物A干燥磁选（磁选机的磁选强度为900mT），得到含砷固态B和新鲜的富铁镍矿C；
(4) 按固液比g:mL为1:13的比例，将新鲜的富铁镍矿C与滤液A混合，在常压、180r/min搅拌反应3 h，再加入NaOH试剂调节溶液pH为9进行净化处理，固液分离得到得到工业达标水（成分如表3所示）；富砷固废被安全处置；
表3
实施例2：本有色冶炼含砷污酸无害化处置方法如下：
(1)将红土镍矿（成分如表4所示）进行干燥球磨磁选（球磨机的转速为860r/min，研磨时间为9min，磁选机的磁选强度为900mT），得到富铁镍矿和其他杂质，其他杂质堆放处理；
表4
(2) 按铁:砷的摩尔比为3:1的比例、按H2O2:砷的摩尔比为1.2:1的比例，将富铁镍矿、污酸和H2O2溶液均匀混合，在80℃、200r/min搅拌条件下进行沉砷反应11h，得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；其中污酸来自西南地区某铜冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表5所示；
表5
(3)将含砷固态物A干燥磁选（磁选机的磁选强度为1000mT），得到含砷固态B和新鲜的富铁镍矿C；
(4) 按固液比g:mL为1:12的比例，将新鲜的富铁镍矿C与滤液A混合，在常压、200r/min搅拌反应3.5 h，再加入CaO调节溶液pH为10进行净化处理，固液分离得到得到工业达标水（成分如表6所示）；富砷固废被安全处置；
表6
。
实施例3：本有色冶炼含砷污酸无害化处置方法如下：
(1)将红土镍矿（成分如表7所示）进行干燥球磨磁选（球磨机的转速为900r/min，研磨时间为7min，磁选机的磁选强度为1000mT），得到富铁镍矿和其他杂质，其他杂质堆放处理；
表7
(2) 按铁:砷的摩尔比为3.5:1的比例、按H2O2:砷的摩尔比为1.6:1的比例，将富铁镍矿、污酸和H2O2溶液均匀混合，在80℃、220r/min搅拌条件下进行沉砷反应12h，得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；其中污酸来自西南地区某铜冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表8所示；
表8
(3)将含砷固态物A干燥磁选（磁选机的磁选强度为1100mT），得到含砷固态B和新鲜的富铁镍矿C；
(4) 按固液比g:mL为1:9的比例，将新鲜的富铁镍矿C与滤液A混合，在常压、220r/min搅拌反应4h，再加入CaO调节溶液pH为11进行净化处理，固液分离得到得到工业达标水（成分如表9所示）；富砷固废被安全处置；
表9
Claims (7)
1.一种有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将红土镍矿进行干燥球磨磁选，得到富铁镍矿和其他杂质，其他杂质堆放处理，富铁镍矿用于下一步处理工序；
（2）将富铁镍矿、有色冶炼含砷污酸和H2O2均匀混合，在70~90℃、搅拌条件下进行沉砷反应10~12 h，得到固液混合物A，固液分离得到含砷固态物A和滤液A；
（3）含砷固态物A干燥磁选，得到含砷固态物B和富铁镍矿C；
（4）按固液比g:mL为1:13~1:9的比例，将富铁镍矿C与滤液A混合，搅拌反应3~4 h后，加入碱性氧化剂调节溶液pH为9~11进行净化处理，固液分离，得到工业达标水和富砷固废。
2.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：步骤（1）球磨中球磨机的转速为740~900r/min，研磨时间为7~11min。
3.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：步（1）中磁选的磁选强度为700~1000mT。
4.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：步骤（2）中富铁镍矿与有色冶炼含砷污酸按铁:砷的摩尔比为2.5~3.5:1的比例混合，H2O2与有色冶炼含砷污酸按H2O2:砷的摩尔比为1~1.6:1的比例混合。
5.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：步骤（3）磁选的磁选强度为900~1100mT。
6.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：搅拌的搅拌速度为180~220r/min。
7.权利要求1所述的有色冶炼含砷污酸无害化处置方法，其特征在于：步骤（4）中碱性氧化剂为NaOH或CaO。
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