CN116102113A - 一种含砷废液的净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含砷废液的净化方法，所述净化方法包括：采用水化硅酸钙对含砷废液进行净化处理，经固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构；所述水化硅酸钙的粒径为6‑100μm；所述水化硅酸钙的BET比表面积为50‑400m2/g。本发明提供的净化方法可以实现对含砷废液的深度净化，所得脱砷液的脱砷率可以达96％以上，粉煤灰的脱砷率可以达到50‑90％，并且操作简单，成本低廉，可以进行工业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理领域，具体涉及一种含砷废液的净化方法。
背景技术
粉煤灰是燃煤高温燃烧后产生的主要固体废弃物，其主要化学成分为Ca、Si、Cl、K、Na、S、Al、Mg和Fe等，还含有As、Cd、Cr和Pb等有毒重金属元素。其中，危险致癌物质As元素的含量较高，其在粉煤灰的堆积过程中进入土壤和水体，对人体和环境产生了严重的危害，并且限制和制约了对以粉煤灰为原料制备得到的高附加值产品的应用和推广。
目前，现有研究中对粉煤灰脱砷的报道不多，有研究人员采用酸法对粉煤灰进行脱砷处理，但是需要控制酸溶液的pH值为0.5左右，而后调节含砷废液的pH值为13，从而抑制As复吸回到粉煤灰表面。因此，反应过程需要消耗大量的强酸和强碱溶液，脱砷率比较低，所得含砷废液难以处理，容易造成二次污染。
CN112620117A公开了一种粉煤灰中重金属元素的分离方法，该方法通过脱碳处理、磁选和粒度分离三次分选步骤，分离得到细粒灰和粗粒灰，实现重金属元素的深度分离，但是该分离方法As元素的去除率比较低，并且难以对As进行特异性分离。
CN104787932A公开了一种工业含砷废水的处理方法，该方法通过采用石灰或其他碱性中和剂进行一段处理，之后再添加双氧水和聚合硫酸铁进行二段处理，得到脱除As元素的二段处理水和不溶性砷酸铁沉淀，该方法操作复杂，添加药剂较多，处理成本较高，并且产生了新的高危固体废弃物。
因此，针对现有粉煤灰脱砷方法以及含砷废水处理方法中的不足，提供一种简单、高效的含砷废液处理方法，并且能够环保、有效地对粉煤灰进行脱砷处理，对环境保护和工业生产具有重要意义。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种含砷废液的净化方法，与现有技术相比，本发明提供的净化方法脱砷率高，操作工艺简单，处理成本低廉，能耗较低，并且可以有效提升粉煤灰的利用率。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种含砷废液的净化方法，所述净化方法包括：
采用水化硅酸钙对含砷废液进行净化处理，经固液分离得到脱砷液；
所述水化硅酸钙具有多孔结构；
所述水化硅酸钙的粒径为6-100μm；
所述水化硅酸钙的BET比表面积为50-400m2/g。
本发明对所述含砷废液没有特殊限定，可以采用任何本领域内的含砷废液，例如可以是含砷的工业废水或含砷的生活废水。
本发明中，采用水化硅酸钙对含砷废液进行净化处理，相比于氧化钙或氢氧化钙等钙源吸附剂，所述水化硅酸钙具有充分发育的孔隙结构和优异的比表面积，其表面和内部含有大量的活性钙离子。含砷废液中的As元素含量一般大于500ppb，超过了企业水污染物排放标准限值。其中，As元素主要以砷酸盐的形式存在，包括H2AsO3 -、HAsO3 2-、AsO3 3-、H2AsO4 -、HAsO4 2-和AsO4 3-等，带负电的砷酸盐离子极易与所述水化硅酸钙的活性钙离子位点发生化学吸附，从而被固定在水化硅酸钙的表面及内部孔隙，达到显著去除含砷废液中As元素的目的，实现含砷废液的净化处理，净化处理后得到的脱砷液中As元素的含量小于100ppb。
本发明中，所得脱砷液可以直接排放或循环使用，水化硅酸钙处理后得到的含砷水化硅酸钙可以用于制备水泥和混凝土，其中的重金属可以被固化，不会在环境中迁移。
本发明在所述水化硅酸钙具有多孔结构的基础上，控制水化硅酸钙的粒径为6-100μm，可以提供合适的孔径和孔容，更有利于溶液中的As被吸附到水化硅酸钙颗粒内部，提高吸附固化效果，同时本发明控制水化硅酸钙的BET比表面积为50-400m2/g，可以提供更大的接触面积和更多的吸附活性位点，使吸附效果更好。
本发明中，控制水化硅酸钙的粒径为6-100μm，例如可以是6μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm或100μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，水化硅酸钙的BET比表面积为50-400m2/g，例如可以是50m2/g、60m2/g、70m2/g、80m2/g、90m2/g、100m2/g、120m2/g、140m2/g、160m2/g、180m2/g、200m2/g、220m2/g、240m2/g、260m2/g、280m2/g、300m2/g、320m2/g、340m2/g、360m2/g、380m2/g或400m2/g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述净化处理之前加入药剂调节含砷废液的pH值至6-13，例如可以是6、6.2、6.4、6.6、6.8、7、7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6、9.8、10、10.2、10.4、10.6、10.8、11、11.2、11.4、11.6、11.8、12、12.2、12.4、12.6、12.8或13，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为7-12。
本发明中优选控制含砷废液的pH在特定范围，是因为在较低pH下As元素主要以H3AsO3存在，不易与带正电的钙离子活性位点结合，在较高pH下溶液中的OH-容易与砷酸盐离子发生竞争吸附，本发明优选将含砷废液的pH值控制在特定范围有利于砷酸盐离子与钙离子活性位点结合，提高脱砷效果。
优选地，所述药剂包括碱性药剂或酸性药剂。
优选地，所述碱性药剂包括氢氧化钙和/或氧化钙。
优选地，所述酸性药剂包括硫酸、硝酸或盐酸中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括硫酸和硝酸的组合，硫酸和盐酸的组合或硫酸、硝酸和盐酸的组合。
优选地，所述含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为(50-500):1，例如可以是50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1、110:1、120:1、130:1、140:1、150:1、160:1、170:1、180:1、190:1、200:1、250:1、300:1、350:1、400:1、450:1或500:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，优选控制含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg在特定范围，可以提供足够多的吸附活性位点的同时防止吸附剂浪费
优选地，所述净化处理之前进行氧化处理。
本发明中，进行氧化处理的目的是将As(III)氧化成As(V)，As(V)更易与钙离子结合，提高净化处理的脱砷率。
优选地，所述氧化处理包括向液相中加入固态氧化剂、液态氧化剂或气态氧化剂中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括固态氧化剂和液态氧化剂的组合，固态氧化剂和气态氧化剂的组合或固态氧化剂、液态氧化剂和气态氧化剂的组合。
优选地，所述固态氧化剂包括次氯酸钠。
优选地，所述液态氧化剂包括双氧水。
优选地，所述气态氧化剂包括空气、氧气或臭氧中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括空气和氧气的组合，空气和臭氧的组合，空气、氧气和臭氧的组合。
优选地，所述净化处理的温度为20-95℃，例如可以是20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃、35℃、38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、85℃、90℃或95℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为50-70℃。
本发明中优选控制净化处理的温度在特定范围，可以促进砷酸盐离子与钙离子活性位点的吸附反应的同时降低能耗。
优选地，所述含砷废液包括酸处理液和/或洗涤废液。
优选地，所述酸处理液由粉煤灰依次进行酸处理和固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰。
本发明所述含砷废液的净化方法特别适用于处理粉煤灰酸处理过程中产生的酸处理液，可以显著降低废液中的As对环境的危害，解决了粉煤灰脱砷废水的处理难题。
本发明对所述粉煤灰没有特殊限定，可采用任何燃煤工艺得到粉煤灰，例如可以是褐煤粉煤灰。
粉煤灰中As元素富集于无定形组份中，无法用水溶出，而采用本发明所述的酸处理通过特定的处理条件可以充分打破无定形相的结构，将富集于其中的重金属As充分暴露出来，才能实现重金属的有效溶出。
优选地，所述酸处理中，所用酸液的摩尔浓度为0.1-1.5mol/L，例如可以是0.1mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L、1.2mol/L、1.4mol/L或1.5mol/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，优选控制酸液的摩尔浓度在特定范围，可以更好地溶解出粉煤灰中的As元素的同时减少粉煤灰其他组分的溶出量，保护粉煤灰的主要组成成分，有利于处理后粉煤灰的再利用。
优选地，所述酸液与粉煤灰的液固比L/kg为(1-10):1，例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，优选控制酸液与粉煤灰的液固比L/kg在特定范围，可以促进传质的同时节约酸的用量，避免酸液处理负担过大。
优选地，所述酸液包括硝酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为硝酸溶液和硫酸溶液的组合，硝酸溶液和盐酸溶液的组合，硝酸溶液、硫酸溶液和盐酸溶液的组合，优选为盐酸溶液。
本发明中，所述酸液优选为盐酸溶液是因为酸液中的阴离子最终会进入到含砷废液中，抑制砷酸盐的吸附反应，各种阴离子对As的吸附反应的影响为Cl-<NO3 -<SO4 2-，相比之下，优选盐酸溶液有利于砷酸盐吸附反应的进行，提高脱砷率。
优选地，所述酸处理的温度为25-90℃，例如可以是25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述洗涤废液由酸洗粉煤灰依次进行洗涤和固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
本发明所述含砷废液的净化方法特别适用于处理粉煤灰洗涤过程中产生的洗涤废液，可以显著降低废液中的As对环境的危害，解决了粉煤灰脱砷废水的处理难题。
优选地，所述洗涤所用洗涤液与酸洗粉煤灰的液固比L/kg为(2-8):1，例如可以是2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1或8:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，所述洗涤液包括水和/或脱砷液。
本发明中，优选控制洗涤液与酸洗粉煤灰的液固比L/kg在特定范围，可以充分分离出粉煤灰中的砷的同时避免洗涤液处理量过大。
作为本发明的优选技术方案，所述净化方法包括：
将含砷废液进行氧化处理后加入药剂调节pH值至6-13，按照处理后的含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为(50-500):1，在20-95℃下进行净化处理，之后进行固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构，粒径为6-100μm，比表面积为50-400m2/g；
所述含砷废液包括酸处理液和/或洗涤废液；
所述酸处理液由酸液与粉煤灰以液固比L/kg为(1-10):1，在25-90℃的条件下进行酸处理，之后进行固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰，所述酸液的摩尔浓度为0.1-1.5mol/L；
所述洗涤废液由洗涤液与所述酸洗粉煤灰以液固比L/kg为(2-8):1进行洗涤，之后进行固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的含砷废液净化方法可以实现对含砷废液的深度净化，所得脱砷液的脱砷率可达96％以上，脱砷液中As元素的含量小于100ppb，其砷含量远低于企业水污染物排放标准限值，不会对环境造成污染。
(2)本发明提供的含砷废液净化方法所得含砷水化硅酸钙不会对环境造成二次污染，可以用于制备水泥和混凝土，提高经济效益。
(3)本发明提供的含砷废液净化方法可以对粉煤灰中的As元素进行深度脱除，粉煤灰的脱砷率可以达到50-90％，对环境的危害显著降低，有利于其高附加值利用。
(4)本发明提供的含砷废液的净化方法操作简单，成本低廉，可以进行工业化推广。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，所述净化方法包括：
将含砷废液进行空气氧化处理后加入氧化钙调节pH值至8，按照处理后的含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为100:1，在60℃下进行净化处理12h，之后进行固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构，粒径为50-60μm，比表面积为200-250m2/g；
所述含砷废液为酸处理液和洗涤废液，所述含砷废液的主要组成包括5.54g/L的CaO，0.83g/L的MgO，3.4g/L的Al2O3和0.51g/L的Fe2O3，As元素的含量为2251.2ppb；
所述酸处理液由盐酸与粉煤灰以液固比L/kg为4:1，在30℃下进行酸处理，之后进行固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰，所述盐酸的摩尔浓度为1mol/L；
所述洗涤废液由水与所述酸洗粉煤灰以液固比L/kg为6:1进行洗涤，之后进行固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
实施例2
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，所述净化方法包括：
将含砷废液进行氧气氧化处理后加入氢氧化钙调节pH值至10，按照处理后的含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为50:1，在95℃下进行净化处理12h，之后进行固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构，粒径为6-10μm，比表面积为300-400m2/g；
所述含砷废液为酸处理液和洗涤废液，所述含砷废液的主要组成包括5.89g/L的CaO，0.79g/L的MgO，0.07g/L的Al2O3和0.09g/L的Fe2O3，As元素的含量为5609.3ppb；
所述酸处理液由硝酸与粉煤灰以液固比L/kg为1:1，在90℃下进行酸处理，之后进行固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰，所述硝酸的摩尔浓度为0.1mol/L；
所述洗涤废液由水与所述酸洗粉煤灰以液固比L/kg为2:1进行洗涤，之后进行固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
实施例3
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，所述净化方法包括：
将含砷废液进行臭氧氧化处理后加入氧化钙调节pH至6，按照处理后的含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为500:1，在20℃下进行净化处理12h，之后进行固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构，粒径为100-150μm，比表面积为50-100m2/g；
所述含砷废液为酸处理液和洗涤废液，所述含砷废液的主要组成包括1.07g/L的CaO，0.27g/L的MgO，0.37g/L的Al2O3和0.20g/L的Fe2O3，As元素的含量为1008.0ppb；
所述酸处理液由硫酸与粉煤灰以液固比L/kg为10:1，在25℃下进行酸处理，之后进行固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰，所述硫酸的摩尔浓度为1.5mol/L；
所述洗涤废液由水与所述酸洗粉煤灰以液固比L/kg为8:1进行洗涤，之后进行固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
实施例4
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于净化处理的pH为5。
实施例5
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于净化处理的pH为14。
实施例6
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于不对含砷废液进行氧化处理。
实施例7
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于净化处理的温度为15℃。
实施例8
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于净化处理的温度为100℃。
实施例9
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于所用盐酸的摩尔浓度为0.01mol/L，所述含砷废液的主要组成包括3.73g/L的CaO，0.59g/L的MgO，2.41g/L的Al2O3和0.36g/L的Fe2O3，As元素的含量为1426.6ppb。
实施例10
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于所用盐酸的摩尔浓度为2mol/L，所述含砷废液的主要组成包括5.98g/L的CaO，1.02g/L的MgO，3.71g/L的Al2O3和0.43g/L的Fe2O3，As元素的含量为2509.8ppb。
实施例11
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于酸处理的酸液为摩尔浓度为1mol/L的硝酸，所述含砷废液的主要组成包括5.51g/L的CaO，0.92g/L的MgO，3.04g/L的Al2O3和0.61g/L的Fe2O3，As元素的含量为2167.9ppb。
实施例12
本实施例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于所述含砷废液为含砷的碱性工业废水，所述含砷废液的主要组成包括0.24g/L的CaO，0.18g/L的MgO，6.9g/L的Al2O3和21.5g/L的NaOH，As元素的含量为2095.4ppb；在净化处理之前采用盐酸调节含砷废液的pH值至8。
对比例1
本对比例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于将含砷废液与活性炭进行净化处理。
对比例2
本对比例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于水化硅酸钙的粒径为1-5μm。
对比例3
本对比例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于水化硅酸钙的粒径为150-200μm。
对比例4
本对比例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于水化硅酸钙的BET比表面积为10-20m2/g。
对比例5
本对比例提供一种含砷废液的净化方法，与实施例1相比的区别仅在于水化硅酸钙的BET比表面积为600-700m2/g。
对实施例1-12和对比例1-5所得脱砷液中As元素的含量进行测定，测定方法为：将脱砷液直接制备成溶液样品，采用电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo FisherScientific公司，iCAP-Qc型号)测定其中As元素的含量，测定结果如表1所示。
对实施例1-12和对比例1-5中含砷废液中As元素的含量进行测定，测定方法为：将含砷废液直接制备成溶液样品，采用电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo FisherScientific公司，iCAP-Qc型号)测定其中As元素的含量。
对实施例1-12和对比例1-5所得脱砷液的脱砷率进行计算，计算方法为：脱砷液的脱砷率＝(含砷废液中As元素的含量-脱砷液中As元素的含量)/含砷废液中As元素的含量×100％，计算结果如表1所示。
对实施例1-11和对比例1-5中粉煤灰中As元素的含量进行测定，测定方法为：将粉煤灰采用微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司，MDS-6G型)消解后制成溶液样品，采用电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo Fisher Scientific公司，iCAP-Qc型号)测定其中As元素的含量。
对实施例1-11和对比例1-5所得脱砷粉煤灰中As元素的含量进行测定，测定方法为：将脱砷粉煤灰采用微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司，MDS-6G型)消解后制成溶液样品，采用电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo Fisher Scientific公司，iCAP-Qc型号)测定其中As元素的含量，测定结果如表1所示。
对实施例1-11和对比例1-5所得脱砷粉煤灰的脱砷率进行计算，计算方法为：脱砷粉煤灰的脱砷率＝(粉煤灰中As元素的含量×粉煤灰质量-脱砷粉煤灰中As元素的含量×脱砷粉煤灰质量)/(粉煤灰中As元素的含量×粉煤灰质量)×100％，计算结果如表1所示。
表1
表1中“-”表示没有对粉煤灰进行处理，所以脱砷粉煤灰的As元素含量和脱砷率没有数据。
从表1可以看出以下几点：
(1)由实施例1-3可以看出，采用实施例1-3提供的含砷废液的净化方法脱砷液的脱砷率可以达到97.7％以上，脱砷粉煤灰的脱砷率可以达到60.1％以上，可以提高经济效益，不会对环境造成污染。
(2)综合实施例1和实施例4-5可以看出，实施例1中净化处理的pH为8，相较于实施例4和实施例5中净化处理的pH分别为5和14而言，实施例1中脱砷液的脱砷率为98.8％，而实施例4和实施例5中脱砷率分别仅为96.5％和97.3％，由此可见，本发明优选控制净化处理的pH在特定范围，可以提高脱砷液的脱砷率。
(3)综合实施例1和实施例6可以看出，实施例6与实施例1相比仅在于不对含砷废液进行氧化处理，实施例1中脱砷液的脱砷率为98.8％，而实施例6中脱砷液的脱砷率为96.1％，由此可见，本发明优选对含砷废液进行氧化处理，可以提高脱砷液的脱砷率。
(4)综合实施例1和实施例7-8可以看出，实施例1中净化处理的温度为60℃，相较于实施例7和实施例8中净化处理的温度分别为15℃和100℃而言，实施例1中脱砷液的脱砷率为98.8％，而实施例7和实施例8中脱砷液的脱砷率分别为98.3％和98.5％，由此可见，本发明优选控制净化处理的温度在特定范围，可以提高脱砷液的脱砷率。
(5)综合实施例1和实施例9-10可以看出，实施例1中所用盐酸的摩尔浓度为1mol/L，相较于实施例9和实施例10中所用盐酸的摩尔浓度分别为0.01mol/L和2mol/L而言，实施例1中脱砷粉煤灰的脱砷率为80.4％，实施例9中脱砷粉煤灰的脱砷率仅为51.7％，而实施例10中脱砷粉煤灰的脱砷率为90.7％，但是酸液处理负担过大，由此可见，本发明优选控制所用盐酸的摩尔浓度在特定范围可以提高脱砷粉煤灰的脱砷率，同时控制处理成本。
(6)综合实施例1和实施例11可以看出，实施例11与实施例1相比仅在于酸处理的酸液为摩尔浓度为1mol/L的硝酸，实施例1中脱砷粉煤灰的脱砷率为80.4％，实施例11中脱砷粉煤灰的脱砷率仅为76.9％，由此可见，本发明优选盐酸进行酸处理可以提高脱砷粉煤灰的脱砷率。
(7)综合实施例1和对比例1-5可以看出，实施例1中采用水化硅酸钙进行净化处理，所述水化硅酸钙的粒径为50-60μm，比表面积为200-250m2/g，相较于对比例1中采用活性炭进行净化处理，对比例2和对比例3中水化硅酸钙的粒径分别为1-5μm和150-200μm，对比例4和对比例5中水化硅酸钙的BET比表面积分别为10-20m2/g和600-700m2/g，对比例1-5中脱砷液的脱砷率均低于实施例1中脱砷液的脱砷率，由此可见，本发明通过采用水化硅酸钙进行净化处理，并控制水化硅酸钙的粒径和比表面积在特定范围可以提高脱砷液的脱砷率。
综上所述，本发明提供的含砷废液净化方法可以实现对含砷废液的深度净化，所得脱砷液的脱砷率可达96％以上，粉煤灰的脱砷率可以达到50-90％，对环境的危害显著降低，有利于粉煤灰的高附加值利用。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种含砷废液的净化方法，其特征在于，所述净化方法包括：采用水化硅酸钙对含砷废液进行净化处理，经固液分离得到脱砷液；
所述水化硅酸钙具有多孔结构；
所述水化硅酸钙的粒径为6-100μm；
所述水化硅酸钙的BET比表面积为50-400m2/g。
2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述净化处理之前加入药剂调节含砷废液的pH值至6-13，优选为7-12；
优选地，所述药剂包括碱性药剂或酸性药剂；
优选地，所述碱性药剂包括氢氧化钙和/或氧化钙；
优选地，所述酸性药剂包括硫酸、硝酸或盐酸中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的净化方法，其特征在于，所述含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为(50-500):1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的净化方法，其特征在于，所述净化处理之前进行氧化处理；
优选地，所述氧化处理包括向含砷废液中加入固态氧化剂、液态氧化剂或气态氧化剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述固态氧化剂包括次氯酸钠；
优选地，所述液态氧化剂包括双氧水；
优选地，所述气态氧化剂包括空气、氧气或臭氧中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的净化方法，其特征在于，所述净化处理的温度为20-95℃，优选为50-70℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的净化方法，其特征在于，所述含砷废液包括酸处理液和/或洗涤废液。
7.根据权利要求6所述的净化方法，其特征在于，所述酸处理液由粉煤灰依次进行酸处理和固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰；
优选地，所述酸处理中，所用酸液的摩尔浓度为0.1-1.5mol/L；
优选地，所述酸液与粉煤灰的液固比L/kg为(1-10):1；
优选地，所述酸液包括硝酸溶液、硫酸溶液或盐酸溶液中的任意一种或至少两种的组合，优选为盐酸溶液；
优选地，所述酸处理的温度为25-90℃。
8.根据权利要求6或7所述的净化方法，其特征在于，所述洗涤废液由酸洗粉煤灰依次进行洗涤和固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
9.根据权利要求8所述的净化方法，其特征在于，所述洗涤所用洗涤液与酸洗粉煤灰的液固比L/kg为(2-8):1。
10.根据权利要求1-9任一项所述的净化方法，其特征在于，所述净化方法包括以下步骤：
将含砷废液进行氧化处理后加入药剂调节pH值至6-13，按照处理后的含砷废液与水化硅酸钙的液固比L/kg为(50-500):1，在20-95℃下进行净化处理，之后进行固液分离得到脱砷液；所述水化硅酸钙具有多孔结构，粒径为6-100μm，比表面积为50-400m2/g；
所述含砷废液包括酸处理液和/或洗涤废液；
所述酸处理液由酸液与粉煤灰以液固比L/kg为(1-10):1，在25-90℃的条件下进行酸处理，之后进行固液分离得到，同时得到酸洗粉煤灰，所述酸液的摩尔浓度为0.1-1.5mol/L；
所述洗涤废液由洗涤液与所述酸洗粉煤灰以液固比L/kg为(2-8):1进行洗涤，之后进行固液分离得到，同时得到脱砷粉煤灰。
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