有色冶煉的含砷污酸處置伴隨著大量含砷危險(xiǎn)廢棄物的排放,給企業(yè)運(yùn)行和外部環(huán)境造成了巨大壓力。為避免環(huán)境污染和含砷危險(xiǎn)廢棄物二次處置,以"廢渣減量化、無害化及資源化"為目的的污酸處置技術(shù)受到廣泛的關(guān)注,對(duì)遷移性較強(qiáng)的含砷危廢進(jìn)行穩(wěn)定化處置作為解決現(xiàn)有危廢處置的中主要手段也是當(dāng)前研究重點(diǎn)。本文綜述了石灰鐵鹽法、硫化法、臭蔥石沉淀法、濃縮法以及含砷污酸處置技術(shù),結(jié)合污酸處置中產(chǎn)生的主要含砷固廢特性,對(duì)污酸處置和固砷技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。根據(jù)當(dāng)前污酸處置技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用和最新研究進(jìn)展,對(duì)含砷污酸處置和固砷新技術(shù)進(jìn)行了展望。
【部分圖文】：

為進(jìn)一步將含砷污酸無害化、資源化,易求實(shí)[18]在綜合石灰中和法和鐵鹽法各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了一種新的方法,即用三段石灰-鐵鹽法處理硫酸裝置凈化工序來處置高砷污酸。該方法第一段為中和反應(yīng),以除去污酸中的H2SO4,第二段為亞砷酸鈣或砷酸鈣的生成,目的是將污酸中的砷富集在渣中,第三段為鐵鹽處理,以進(jìn)一步除去廢水中的砷[19]。三段石灰-鐵鹽法中第一段產(chǎn)生的工業(yè)石膏為一般固體廢棄物,可作為水泥生產(chǎn)的添加劑。第二段產(chǎn)生的砷鈣渣可作為原料進(jìn)一步加工為單質(zhì)砷等產(chǎn)品或提純?yōu)榉蠂?guó)家標(biāo)準(zhǔn)的亞砷酸鈣,實(shí)現(xiàn)砷的資源化回收利用[20]。圖1為石灰-鐵鹽法除砷工藝流程。除去上文提到的三段法除砷,目前改進(jìn)型的中和法在除砷方面也有了較大進(jìn)展。鄭雅杰等[22]通過石灰-NaOH二段中和法處理酸性礦山廢水,一段用石灰乳將廢水pH調(diào)節(jié)至5后過濾,二段用NaOH調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH為10.46,完全沉淀后過濾。此法能夠避免傳統(tǒng)石灰中和法中的部分缺點(diǎn)[22]。石灰-NaOH二段中和法相比于石灰中和法,二段中和渣量明顯減少。石灰中和法和石灰-NaOH二段中和法處理酸性礦山廢水,Mn2+濃度分別為0.079 mg/L和0.086 mg/L,Zn2+濃度分別為0.008 mg/L和0.005 mg/L,均可達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[22]。

近年來,常壓下固態(tài)鐵源除砷的方法開始興起。固態(tài)鐵源廉價(jià)易得,廣泛存在于自然界或冶煉廠中,能很大程度上節(jié)約企業(yè)成本,并且固態(tài)鐵源能夠合成大顆粒且穩(wěn)定性較高的臭蔥石,有利于推動(dòng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化臭蔥石的應(yīng)用。固態(tài)鐵源中逐漸溶解的Fe3+與溶液中的As5+結(jié)合生成穩(wěn)定的FeAsO4·2H2O。蔡貴遠(yuǎn)等人[36]將磁鐵礦用作固態(tài)鐵源,將含砷濃度高達(dá)10 300 mg/L的污酸處理到10 mg/L以下,證明了固態(tài)鐵源的除砷效果。文中論述了固態(tài)鐵源除砷有以下優(yōu)勢(shì):(1) 固態(tài)鐵源本身可以作為晶種投入到溶液中,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行;(2) 固態(tài)鐵源邊溶解邊反應(yīng)的特性可以極大限度的調(diào)控溶液過飽和度,使得溶液pH維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平,反應(yīng)前后溶液pH幾乎沒有任何浮動(dòng);(3) 鐵在水溶液中的過飽和度低,結(jié)晶度高;(4) 高性價(jià)比的活性鐵源,反應(yīng)過程中無需引入新的離子和液體。如圖4所示,李永奎等人[37, 38]也研究了銅渣作為固態(tài)鐵源時(shí)的吸附除砷效果,利用銅渣吸附濃度為5 200 mg/L的污酸,吸附率達(dá)到99.56%,證實(shí)了銅渣通過離子交換吸附和化學(xué)共沉淀實(shí)現(xiàn)了污酸中砷的去除。1.4 濃縮法

濃縮法對(duì)污酸中氟、氯也具有較好的去除效果�？梢酝ㄟ^蒸發(fā)濃縮的方式除去溶液中的氟和氯,但需控制硫酸的濃度。在濃縮污酸的過程中,當(dāng)H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>5%時(shí),溶液中存在的氟和氯便開始隨水蒸汽逸出;H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)≈40%時(shí),溶液中的氟、氯離子濃度達(dá)到最大值;當(dāng)H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.86%～58.31%時(shí),溶液中的氟、氯離子下降速度極快;當(dāng)污酸溶液中H2SO4濃度>71.33%時(shí),氟、氯離子的去除率高達(dá)90%左右[40]。目前工業(yè)上去除污酸中的氟、氯也是以濃縮法為主。1.5 污酸處置工藝中含砷固廢特征
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