CN112718793B - 一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法，包括如下步骤：沉砷：向含砷溶液中加入pH调节剂，将其中可溶性亚砷酸(盐)以沉淀形式分离出来；混合配料：将含亚砷酸盐的含砷物料和玻璃基材按设计好的质量比混合均匀后粉碎、磨细；预热处理：将混合料在100‑550℃下进行预热处理，收集预热处理过程中产生的粉尘返回混合配料中；高温熔融：将经预热处理后的混合料加热至1000‑1400℃熔融，收集高温熔融过程中产生的烟尘返回混合配料中；冷却：将高温熔融得到的物料冷却形成含砷玻璃固化体。本发明既缩短工艺流程，降低固砷成本，又实现了含砷废渣的稳定化和无害化处置，减少环境污染风险。

Description

一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法
技术领域
本发明涉及危险废物无害化处置技术领域，具体涉及一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法。
背景技术
砷是自然界广泛存在的一种固有元素，其有机、无机化合物具有不同程度的毒性，对环境危害极大，被国际癌症研究机构(IARC)等组织列为第一类致癌物质，是重金属污染的重点防治元素。砷属于亲硫元素，是铜、铅、锌等硫化矿石资源中常见元素，在资源开发过程中砷以不同的形态进入废气、废水和废渣中。近年来有色金属矿石资源中砷含量的逐步提高已成为共性问题，而随着经济的快速发展，矿石原料的需求量日益增大，因此含砷物料，特别是含砷废弃物，也随之显著增加。
砷及其化合物中，三价无机砷的毒性最强，通常以亚砷酸盐的形式存在。亚砷酸盐主要来自以下几方面：(1)冶炼污酸处置工段：含砷矿物在熔炼过程中，部分砷进入冶炼烟气中，冶炼烟气净化过程中As2O3及其他杂质形成污酸。我国现有的污酸处理工艺主要采用硫化沉砷形成砷滤饼，此外，高砷污酸还可经中和-铁盐共沉淀处理后产生大量亚砷酸钙或亚砷酸铁等溶解度较低的亚砷酸盐。(2)砷污染水体净化系统，特别是地下水中的砷通常以三价砷的形式存在，经过石灰或石灰-铁盐共沉淀处理后产生溶解度较低的亚砷酸盐。(3)冶炼过程中产生的含砷固废或中间物料经浸出-有价成分分离后产生的含砷溶液，经中和-铁盐共沉淀处理后产生溶解度较低的亚砷酸盐。
工业上以溶解度低的亚砷酸盐的形态固化砷，虽然有一定的稳定固化作用，但长期稳定性仍是人们关注的问题，进一步固化稳定化处理，然后长期堆存或填埋处置，是目前控制砷污染问题的最佳方式。固化/稳定化技术是国内外处理危险废物的一项重要技术，其主要机理是通过物理或化学方法，将危险废物掺入或引入到惰性基材或稳定物质中，主要包括水泥固化、石灰固化、沥青固化、塑料固化、自胶结固化、玻璃固化等。
玻璃固化是通过高温熔融将含砷固废转化为玻璃态或将砷稳定固化在玻璃三维网络结构中，从而达到稳定固化的目的。玻璃化固砷产物具有良好的化学稳定性，可达到危险废物填埋标准。1990年，美国环境保护局(USEPA)首次将玻璃化处理视为含砷固体废物的最佳示范可用技术之一(Rosengrant和Fargo，1990年)，随后虽然相继出现了玻璃化固砷的专利，但仅涉及以下几种含砷物料的玻璃化固砷：(1)砷酸盐或者三价砷氧化成五价砷再转化为砷酸盐(如U.S.Pat.NO.8998790、CN 107311455A、CN 108620409A、US20180354840A1)；(2)硫化沉淀产出的硫化砷或硫代(亚)砷酸钠经氧化转化为砷酸钠(CN 109622563 A、U.S.Pat.NO.9981295)；(3)纯三氧化二砷或高砷烟尘(如U.S.Pat.NO.9849438、US20190330092A1)。这几种含砷物料的玻璃化固砷方法存在的不足是工艺流程长、预处理成本高。目前尚未见以亚砷酸盐为主的含砷物料的直接玻璃化固砷的研究或授权专利。
因此，开发一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固化的短流程固砷方法，既缩短工艺流程，降低固砷成本，又实现了含砷废渣的稳定化和无害化处置，减少环境污染风险，具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含亚砷酸盐的含砷物料直接玻璃化固砷方法，包括如下步骤：
S1、沉砷：向含砷溶液中加入pH调节剂，控制沉砷反应终点pH在6-9，产生沉砷渣，即含亚砷酸盐的含砷物料；
S2、混合配料：将含亚砷酸盐的含砷物料和玻璃基材按重量比1-60：40-99混合均匀后粉碎、磨细得到混合料；
S3、预热处理：将步骤S2得到的混合料以粉状或造粒的形式在100-550℃下进行预热处理；收集预热处理过程中产生的粉尘用于步骤S2的混合配料步骤；
S4、高温熔融：将经步骤S3预热处理后的混合料加热至1000-1400℃熔融；收集高温熔融过程中产生的烟尘用于步骤S2的混合配料步骤；
S5、冷却：将步骤S4中高温熔融得到的物料冷却形成含砷玻璃固化体。
进一步地，步骤S1中，当沉砷渣中需要含有设定要求所需的亚砷酸铁时，还需要向含砷溶液中加入铁源。
进一步地，所述含砷溶液为冶炼烟气湿法洗涤产生的含砷污酸、采选冶过程中产生的含砷废水、含砷固废或中间产物经湿法处理产生的含砷溶液中的一种或几种。
进一步地，所述玻璃基材按质量百分比包括SiO2 20-80％，Na2O4-30％，Fe2O30-70％，CaO 0-40％，Al2O30-10％。
进一步地，步骤S1中，当所述pH调节剂为石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或多种时，如果含砷玻璃固化体中不需含有钙质物料，在沉砷之后、混合配料之前，分离出沉砷渣中的全部石膏；当含砷玻璃固化体中需含有钙质物料时，根据钙质物料的含量需要，部分分离或不分离沉砷渣中的石膏。
再进一步地，所述分离石膏方式为浮选、水力旋流、摇床中的一种或多种组合。
进一步地，步骤S2中，控制混合料的粒径范围0.1-0.8mm。
进一步地，步骤S3中，预热处理时间为0-2h。
进一步地，步骤S4中，熔融后保温0.2-2h。
进一步地，步骤S5中，所述冷却方式为随炉自然冷却、炉外自然冷却、风冷、水冷、水淬中的一种。
需要说明的是，步骤S1中，所述pH调节剂可以是石灰石、生石灰、熟石灰、氢氧化钠等；所述铁源可以是硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、聚铁、含铁的溶液或铁渣等。
需要说明的是，所述SiO2可用石英砂、硅酸钠、废弃玻璃、玻璃产品再生回收的玻璃、赤泥、粉煤灰、钢渣、铁渣、镍铁渣中一种或多种替代。
需要说明的是，所述Na2O可用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠中的一种或多种替代。
更进一步地，所述Fe2O3可以用氢氧化铁、铁精矿、针铁矿、铜冶炼渣、锌冶炼渣、沉铁渣中的一种或多种替代。
更进一步地，所述CaO可以用碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钙、石膏渣中的一种或多种替代。
更进一步地，所述Al2O3可以用氢氧化铝、聚合氯化铝、长石、明矾石、地开石、高岭石、蒙脱石中的一种或多种替代。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明处理方法简单，直接将以亚砷酸盐为主的含砷物料利用玻璃体固化形成稳定的固砷玻璃体，进行安全填埋处置，整个工艺流程不需要其他玻璃体固砷技术所述的如化学氧化或硫化沉淀等复杂、高成本的预处理方法，缩短了固砷工艺流程。
(2)本发明对含砷物料原料适应性好，适用范围广，三价砷或五价砷的一种或多种砷化合物(如砷氧化物、亚砷酸盐、砷酸盐、含砷烟尘等)任意组合，均可形成稳定性好的玻璃固化体。砷融入并均匀分散在玻璃网络结构中，形成As-O-Si、As-O-Fe、As-O-Ca、As-O-Al等化学键，把砷稳定在玻璃固化体中。
(3)本发明能够提高玻璃固化体砷含量，实现含砷危废稳定化、无害化处理。玻璃固化体中砷含量(按三氧化二砷计算)可高达30％，TCLP毒性浸出液中砷浓度低于1.0mg/L，低于危险废物填埋标准。
附图说明
图1为本发明的含砷物料玻璃化固砷工艺流程图；
图2为本发明实施例1中制备的含砷玻璃固化体的XRD图；
图3为本发明实施例1中制备的含砷玻璃固化体中砷的分布情况示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主的含砷物料直接玻璃化固砷方法。如图1所示，本实施例的方法具体步骤如下：
其中所述含砷物料为含砷污酸(As 8.86g/L)经石灰中和降酸后，加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 32.08％、Fe 27.12％)。
玻璃基材含有铜冶炼渣(主要成分为：Fe2O3 63.6％、SiO2 23.75％、As2O30.264％、Al2O3 2.86％、CaO 1.76％、MgO 1.08％)、石英砂和碳酸钠。
将含砷物料、铜冶炼渣、石英砂、碳酸钠，按照质量比27：20：36：14.2混合均匀后磨至粒径0.8mm的粉状，于250℃预热处理2.0h(预热处理的好处是预先对混合料进行缓慢加热以脱除水分，减少对高温熔融过程的影响)，然后升温至1300℃高温熔融保温1.5h，反应结束后风冷，得到含砷玻璃固化体。所述含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O315.0％、SiO2 46.9％、Na2O 10.3％、Fe2O3 26.3％、Al2O3 0.6％、CaO 0.40％、MgO 0.2％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.24和0.97mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例2
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主的含砷物料直接玻璃化固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸(As 8.86g/L)经石灰中和降酸后，加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 32.08％、Fe 27.12％)，玻璃基材含有石英砂、碳酸钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
将含砷物料、石英砂、碳酸钠，按照质量比58.65：26.6：14.75混合均匀后磨至粒径0.6mm的粉状，于100℃预热处理0.5h。然后升温至1400℃高温熔融保温2h。反应结束后随炉自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 30.0％、SiO232.1％、Na2O 10.4％、Fe2O3 27.4％。将含砷玻璃固化体破碎后，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.46和0.88mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例3
本实施例提供了一种以亚砷酸钙为主要含砷物料的玻璃化处理固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸(As 10.8g/L)经石灰中和沉淀所得亚砷酸钙渣(砷和钙含量分别为As 31.39％、Ca 28.9％)，玻璃基材含有石英砂和碳酸钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
将含砷物料、石英砂、碳酸钠，按质量比21：57：22混合均匀后磨至粒径0.4mm的粉状，于550℃预热处理10min，然后升温至1350℃高温熔融保温1h，反应结束后随炉自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 10.0％、SiO265.4％、Na2O 14.7％、CaO 9.7％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.16和0.99mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例4
本实施例提供了一种以亚砷酸钙和亚砷酸铁的混合物为主要含砷物料的玻璃化处理固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸经石灰中和产出的亚砷酸钙渣(As含量31.39％、Ca含量28.9％)和含砷污酸经石灰预中和、铁盐沉淀所得亚砷酸铁渣(As含量36.25％、Fe含量28.57％)混合而成，玻璃基材含有石英砂、碳酸氢钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸钙渣、亚砷酸铁渣、石英砂、碳酸氢钠，按质量比11.0：18.5：54.5：16.0混合均匀后磨至粒径0.2mm的粉状，于350℃预热处理1.0h，然后升温至1400℃高温熔融保温0.5h，反应结束后风冷，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O315.0％、SiO2 61.0％、Na2O 10.4％、Fe2O3 8.4％、CaO 5.0％。将玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.56和1.18mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例5
本实施例提供了一种以亚砷酸铁和晶型砷酸铁为主要含砷物料的玻璃化处理固砷方法，其中所述含砷物料包括含砷污酸经石灰预中和、铁盐沉淀所得亚砷酸铁和石膏混合渣(As含量8.95％、Fe含量6.88％、Ca含量22.46％)，以及含砷污酸预中和-氧化沉淀所得晶型砷酸铁渣(As含量31.99％、Fe含量23.06％、Ca含量1.01％)。玻璃基材含有氢氧化铁、废弃玻璃、硫酸钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸铁和石膏混合渣、晶型砷酸铁渣、氢氧化铁、废弃玻璃、硫酸钠，按质量比11.4：25：10.7：38.6：14.3混合均匀后磨至粒径0.3mm的粉状，于300℃预热处理1h，然后升温至1350℃高温熔融保温1h，反应结束后随炉自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 15.0％、SiO2 48.7％、Na2O 10.5％、Fe2O3 20.6％、CaO4.98％。将含砷玻璃固化体破碎后，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.10和0.41mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例6
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主要含砷物料的玻璃化固砷方法。
所述含砷物料为三价砷溶液(As约8g/L)经调节pH后加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 32.03％、Fe 28.25％)。玻璃基材含有废弃玻璃、碳酸氢钠、碳酸钙、氧化铝。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸铁渣、废弃玻璃、碳酸氢钠、碳酸钙、氧化铝，按质量比19.4：48.1：16.4：9.3：6.8混合均匀后磨至粒径0.1mm的粉状，升温至1300℃高温熔融保温2h，反应结束后水冷，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 10.7％、SiO255.8％、Na2O 9.5％、Fe2O3 15.8％、CaO 5.4％、Al2O3 2.8％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.13和0.96mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
由于在本实施例中，含砷物料和玻璃基材含水率低于5％，因此不进行预热处理。
实施例7
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主要含砷物料的玻璃化固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸(As 8.86g/L)经石灰中和降酸后加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 34.14％、Fe 30.74％)。玻璃基材含有石英砂、氧化铁、硅酸钠、碳酸钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸铁渣、石英砂、氧化铁、硅酸钠、碳酸钠，按质量比21.6：52.1：9.4：1.1：15.8混合均匀后磨至粒径小于0.5mm的粉状，升温至1400℃高温熔融保温0.2h，反应结束后高温取出自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 10.7％、SiO2 57.9％、Na2O 10.4％、Fe2O3 20.8％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为小于0.1和0.51mg/L，满足USEPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例8
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主要含砷物料的玻璃化固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸(As 8.86g/L)经石灰中和降酸后加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 32.08％、Fe 27.12％)，玻璃基材含有石英砂、氧化铁、碳酸钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸铁渣、石英砂、氧化铁、碳酸钠，按质量比6.4：54.5：18.0：21.1混合均匀后磨至粒径小于0.3mm的粉状，升温至1000℃高温熔融保温2h，反应结束后高温取出自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 3.0％、SiO260.5％、Na2O 13.7％、Fe2O3 22.7％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.1和0.67mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
实施例9
本实施例提供了一种以亚砷酸铁为主要含砷物料的玻璃化固砷方法。
所述含砷物料为含砷污酸(As 8.86g/L)经石灰中和降酸后加硫酸铁沉砷所得的亚砷酸铁渣(砷和铁含量分别为As 32.08％、Fe 27.12％)，玻璃基材含有二氧化硅、氧化钙、氧化钠。
本实施例方法的具体步骤如下：
亚砷酸铁渣、二氧化硅、氧化钙、氧化钠，按质量比20.0：57.1：10.4：12.5混合均匀后，升温至1400℃高温熔融保温1h，反应结束后高温取出自然冷却，得到含砷玻璃固化体。含砷玻璃固化体成分(质量百分数)为：As2O3 8.8％、SiO2 59.3％、Na2O 13.0％、Fe2O38.1％、CaO 10.8％。将含砷玻璃固化体破碎，分别采用美国TCLP法和中国HJ/T 299法进行浸出毒性鉴别，浸出液中As浓度分别为0.13和0.76mg/L，满足US EPA(5mg/L)和中国危险废物填埋标准(GB 19598-2019)(1.2mg/L)。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种以亚砷酸盐为主的含砷物料直接玻璃化固砷方法，包括如下步骤：
S1、沉砷：向含砷溶液中加入pH调节剂，控制沉砷反应终点pH＝6-9，产生沉砷渣，即以亚砷酸盐为主的含砷物料；当沉砷渣中需要含有设计要求所需的亚砷酸铁时，还需要向含砷溶液中加入铁源；
S2、混合配料：将以亚砷酸盐为主的含砷物料和玻璃基材按重量比1-60：40-99混合均匀后粉碎、磨细得到混合料；所述玻璃基材按质量百分比包括SiO2 20-80％，Na2O 4-30％，Fe2O3 0-70％，CaO 0-40％，Al2O3 0-10％；
S3、预热处理：将步骤S2得到的混合料以粉状或造粒的形式在100-550℃下进行预热处理；收集预热处理过程中产生的粉尘返回步骤S2的混合配料步骤；
S4、高温熔融：将经步骤S3预热处理后的混合料加热至1000-1400℃熔融；收集高温熔融过程中产生的烟尘返回步骤S2的混合配料步骤；
S5、冷却：将步骤S4中高温熔融得到的物料冷却形成含砷玻璃固化体；
步骤S1中，当所述pH调节剂为石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或多种时，如果含砷玻璃固化体中不需含有钙质物料，在沉砷之后、混合配料之前，分离出沉砷渣中的全部石膏；当含砷玻璃固化体中需含有钙质物料时，根据钙质物料的含量需要，部分分离或不分离沉砷渣中的石膏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含砷溶液为冶炼烟气湿法洗涤产生的含砷污酸、采选冶过程中产生的含砷废水、含砷固废或中间产物经湿法处理产生的含砷溶液中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离石膏方式为浮选、水力旋流、摇床中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，控制混合料的粒径范围0.1-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，预热处理时间为0-2h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，熔融后保温0.2-2h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，所述冷却方式为随炉自然冷却、炉外自然冷却、风冷、水冷、水淬中的一种。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114101275B (zh) * 2021-11-25 2023-02-03 赛恩斯环保股份有限公司 一种砷碱渣的矿化解毒处理方法
CN114129949B (zh) * 2021-11-25 2022-12-09 赛恩斯环保股份有限公司 一种用于含砷中和渣湿法矿化解毒的矿化剂和应用
CN114309006B (zh) * 2021-12-13 2022-11-25 生态环境部华南环境科学研究所 一种钡渣无害化回收处理的工艺及其处理设备
CN115557715A (zh) * 2022-10-21 2023-01-03 紫金铜业有限公司 一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1066559A (en) * 1965-04-22 1967-04-26 Leitz Ernst Gmbh Infra-red transmissive glasses
CN102965517A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中南大学 一种砷碱渣玻璃固化的处理方法
CN103212569A (zh) * 2013-05-08 2013-07-24 锡矿山闪星锑业有限责任公司 一种含砷混合盐无害化处理方法
CN103265171A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 中南大学 一种固化含砷废料的方法及生成的固砷类水晶产品和应用
CN107311455A (zh) * 2017-08-07 2017-11-03 中南大学 一种利用含砷废渣制备含砷固化玻璃的方法
CN108620409A (zh) * 2018-03-14 2018-10-09 中南大学 一种利用高温液态炉渣固定含砷废物的方法
CN109622563A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种利用浮选尾矿对含砷废渣进行玻璃化固化的方法
CN109731274A (zh) * 2019-03-01 2019-05-10 西部黄金(克拉玛依)矿业科技有限责任公司 一种针对冶炼行业高砷渣的生物氧化固砷方法
CN110665162A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 厦门紫金矿冶技术有限公司 一种铜冶炼硫化砷渣转型联用固砷的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2824091C (en) * 2012-10-16 2020-04-14 Nichromet Extraction Inc. Method and composition for sequestration of arsenic
CN104556593A (zh) * 2013-10-12 2015-04-29 南京科盛环保科技有限公司 一种净化处理含砷污水的工艺技术
JP6413924B2 (ja) * 2015-05-20 2018-10-31 東亞合成株式会社 安定化されたシュベルトマナイト、およびその製造方法。
US9849438B2 (en) * 2015-06-23 2017-12-26 Dundee Sustainable Technologies Inc. Method and composition for sequestration of arsenic
CN105597262B (zh) * 2015-12-18 2017-11-24 湖南恒凯环保科技投资有限公司 一种用于高浓度含砷废渣稳定固化的药剂及方法
JP6691680B2 (ja) * 2015-12-23 2020-05-13 三菱マテリアル株式会社 ヒ素の固定化方法
US9981295B2 (en) * 2016-07-21 2018-05-29 Dundee Sustainable Technologies Inc. Method for vitrification of arsenic and antimony
CN106478032A (zh) * 2016-09-19 2017-03-08 昆明理工大学 一种硫化脱砷渣稳定化处理方法
JP7265267B6 (ja) * 2017-06-29 2023-05-19 ザ ロイヤル インスティチューション フォー ジ アドヴァンスメント オブ ラーニング／マギル ユニヴァーシティ 有害物質の安定化
CN110042244B (zh) * 2019-03-29 2020-09-18 云南地恒环境科技有限公司 一种危险废渣的无害化处理方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1066559A (en) * 1965-04-22 1967-04-26 Leitz Ernst Gmbh Infra-red transmissive glasses
CN102965517A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中南大学 一种砷碱渣玻璃固化的处理方法
CN103212569A (zh) * 2013-05-08 2013-07-24 锡矿山闪星锑业有限责任公司 一种含砷混合盐无害化处理方法
CN103265171A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 中南大学 一种固化含砷废料的方法及生成的固砷类水晶产品和应用
CN107311455A (zh) * 2017-08-07 2017-11-03 中南大学 一种利用含砷废渣制备含砷固化玻璃的方法
CN108620409A (zh) * 2018-03-14 2018-10-09 中南大学 一种利用高温液态炉渣固定含砷废物的方法
CN110665162A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 厦门紫金矿冶技术有限公司 一种铜冶炼硫化砷渣转型联用固砷的方法
CN109622563A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种利用浮选尾矿对含砷废渣进行玻璃化固化的方法
CN109731274A (zh) * 2019-03-01 2019-05-10 西部黄金(克拉玛依)矿业科技有限责任公司 一种针对冶炼行业高砷渣的生物氧化固砷方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含砷废渣玻璃固化研究;柴立元等;《"第五届重金属污染防治及风险评价研讨会"暨重金属污染防治专业委员会2015年学术年会》;20151031;第289-294页 *

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