【摘要】：在礦石開(kāi)采和重金屬冶煉過(guò)程中,大量的砷元素進(jìn)入到煙氣和廢酸中,如未經(jīng)處理直接排放會(huì)造成水源污染。影響動(dòng)植物與人類(lèi)健康。目前含砷污酸處理方法多數(shù)以污酸脫砷-危廢堆存。其渣量大、浸出毒性高、處理不當(dāng)會(huì)造成二次環(huán)境污染,因此,對(duì)砷的低渣量、易存放、穩(wěn)定化的處理將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文主要以As5+與As3+溶液為研究對(duì)象,對(duì)于A(yíng)s5+溶液,在超聲波作用下,制備含砷量高,浸出毒性低、易堆存的含砷固體-臭蔥石(Scorodite);對(duì)于A(yíng)s3+溶液,采用石灰-鐵鹽-洗滌沉淀法與硫化法處理,處理后的低濃度含砷廢水采用PFSS處理后,其砷濃度0.5mg/L,可達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)研究,可以得出以下結(jié)論:(1)考察了 Ass+在超聲作用下,不同pH值、不同平衡溫度、不同平衡時(shí)間以及不同超聲功率下對(duì)臭蔥石晶體合成的影響,并對(duì)部分臭蔥石晶體進(jìn)行浸出毒性分析,結(jié)果表明,超聲的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面超聲可以增強(qiáng)溶液機(jī)械效應(yīng)、促進(jìn)晶體形成;另一方面在超聲的作用過(guò)程中,溶液中溶質(zhì)分子在進(jìn)晶核表面、嵌入到晶面過(guò)程中,被功率極大的超聲作用破壞,影響了晶體的正常形成。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)XRD、SEM等分析可知最佳臭蔥石合成條件為:初始pH=2,平衡時(shí)間8h,反應(yīng)溫度為87℃,鐵砷比為1:2,超聲功率為400W。(2)使用石灰-鐵鹽-洗滌法與硫化法對(duì)重金屬冶煉污酸的As3+進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)果表明:在硫化法中,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定出S/As摩爾比對(duì)除砷率影響最大,即硫化鈉投加量影響最大,其次是反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)反應(yīng)溫度為45℃、反應(yīng)時(shí)間為40min、摩爾比為4.5時(shí),除砷率最佳,達(dá)99.99%,其殘砷量小于0.5mg/L。隨著S/As摩爾比的進(jìn)一步增大,砷殘值有所升高。在石灰-鐵鹽-洗滌法中,設(shè)置第一段沉淀pH值為3.0洗滌沉淀渣后,其沉淀渣洗滌后可當(dāng)做固廢處理,進(jìn)行綜合利用。在二段中和階段,隨著氫氧化鈣的投加量的增加,溶液pH不斷增大,溶液中砷含量不斷減少,即除砷率不斷升高。當(dāng)pH達(dá)到12.04時(shí),砷含量降為3.6mg/L,脫砷率達(dá)99.97%。(3)使用硅酸鈉、硫酸鐵等藥劑合成了無(wú)機(jī)絮凝劑PFSS(聚硅酸硫酸鐵),用以處理低濃度含砷廢水,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得出以下結(jié)論:在影響PFSS絮凝效果的因素中,二氧化硅含量對(duì)除砷有著重要的作用,依次為鐵硅摩爾比、聚硅酸聚合時(shí)間與PFSS活化時(shí)間:適量的二氧化硅含量的可增加PFSS的除砷效果,但濃度過(guò)高,溶液中的二氧化硅會(huì)與硫酸生成硅酸膠體:聚合pH值與活化pH值對(duì)PFSS的除砷效果影響較小,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析可知:在固定攪拌速度、反應(yīng)溫度條件下,二氧化硅含量為2.0%、聚硅酸聚合pH值為3.0、鐵硅比為4、PFSS活化pH值為2.0。PFSS脫砷率最佳,可達(dá)到98.75%。
【圖文】：

圖１．邋２高砷污酸除砷技術(shù)路線(xiàn)圖逡逑

圖２．１臭蔥石合成設(shè)備示意圖逡逑２．３．２石灰－鐵鹽法逡逑（１）將污酸過(guò)濾后放入燒杯中，，用ｐＨ計(jì)測(cè)溶液初始ｐＨ值。逡逑（２）像污酸中不斷加入氫氧化鈣固體，邊加入邊攪拌。逡逑（３）加入一定量氫氧化鈣后，沉淀過(guò)濾，烘干過(guò)濾渣。逡逑（４）將過(guò)濾渣與溶液進(jìn)行砷檢測(cè)。逡逑２．３．３硫化法逡逑（１）將三口瓶放入制定溫度集熱式攪拌器中，加熱至制定溫度。逡逑（２）封閉三口瓶，根據(jù)不同條件，向瓶?jī)?nèi)加入一定量硫化鈉。逡逑（３）待反應(yīng)完全后，靜止過(guò)濾，對(duì)溶液進(jìn)行砷含量測(cè)定。逡逑２．３．４ＰＦＳＳ
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X758

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 柯平超;劉志宏;劉智勇;李玉虎;劉付朋;;固砷礦物臭蔥石組成與結(jié)構(gòu)及其浸出穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀[J];化工學(xué)報(bào);2016年11期

2 杜穎;陳慧蕓;盧瓊;杜冬云;;石灰砷渣的性質(zhì)和砷浸出毒性[J];硫酸工業(yè);2016年02期

3 廖亞龍;周娟;彭志強(qiáng);黃斐榮;;二段鐵鹽沉淀深度脫除高濃度含砷廢水中的砷[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2015年11期

4 周書(shū)利;尚通明;仲鵬鵬;劉維橋;;強(qiáng)酸性硫化砷廢渣的穩(wěn)定固化[J];化工環(huán)保;2015年05期

5 肖愉;;硫化砷渣的無(wú)害化處理研究[J];環(huán)境科技;2015年05期

6 劉志宏;楊校鋒;劉智勇;李玉虎;李啟厚;;制備方法對(duì)臭蔥石浸出穩(wěn)定性的影響[J];過(guò)程工程學(xué)報(bào);2015年03期

7 羅中秋;周新濤;賈慶明;周元康;劉守慶;張召述;;磷渣基地聚物材料固化砷鈣渣的機(jī)理[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2015年05期

8 李小亮;張丹妮;王少鋒;王新;宋雨;賈永鋒;;鐵砷共沉淀中的硫酸鈣對(duì)砷固定作用[J];生態(tài)學(xué)雜志;2014年10期

9 蔣開(kāi)喜;王海北;王玉芳;張邦勝;劉三平;;銅冶煉過(guò)程中硫化砷渣綜合利用技術(shù)[J];有色金屬科學(xué)與工程;2014年05期

10 劉蕾;;溴酸鉀滴定法測(cè)定冶煉工業(yè)廢水中的砷[J];科技傳播;2014年16期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 孫玉柱;碳酸鋰結(jié)晶過(guò)程研究[D];華東理工大學(xué);2010年

2 洪峰;鎘、砷對(duì)腎臟的聯(lián)合毒性研究[D];復(fù)旦大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王賢勇;超聲和磁場(chǎng)作用下砷酸鈉結(jié)晶熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究[D];南昌航空大學(xué);2014年

2 郭莉;硫化后污酸中砷、鎘去除的工藝及機(jī)理研究[D];中南民族大學(xué);2013年

3 蔣國(guó)民;高鐵酸鉀的制備及其處理含砷廢水的研究[D];中南大學(xué);2010年

4 郭恒萍;冶煉含砷污酸與酸性含砷廢水處理試驗(yàn)及應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

5 張小紅;氫化物發(fā)生—原子熒光法測(cè)定食品添加劑中砷、汞的研究及其應(yīng)用[D];山東大學(xué);2008年

6 錢(qián)曦;脈沖發(fā)生器的嵌入式控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2008年

7 孟磊;超聲對(duì)硫酸銅結(jié)晶過(guò)程的影響[D];揚(yáng)州大學(xué);2007年

8 楊園晶;聚合硅酸鐵的合成及混凝性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

9 王靖宇;聚硅酸鹽無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的制備及性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

10 宋彥梅;甘氨酸結(jié)晶過(guò)程及多晶型現(xiàn)象研究[D];天津大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2520416