一种含砷废液资源化治理方法与流程

本发明属于含砷废液处理，具体涉及一种含砷废液资源化治理方法。

背景技术：

1、砷是一种毒性极强的类金属，是铜、锌、金、锡、镍、钴等有色金属硫化矿床经常伴生的杂质，常以砷黄铁矿的形态存在。在自然条件下砷的转化以及迁移也带来了诸多环境问题，同时人类活动的加剧也对砷的迁移产生了重大影响，比如含砷除草剂的喷洒、矿石的开采及木材所使用的防腐剂等都可能导致自然界中砷浓度的增加，在冶金和制药等工业生产过程中也会产生大量含砷废水，这也是砷污染的重要来源。

2、随着有色冶金产业的日益发展，含砷废水的排放量大幅度地增加，目前已造成多次严重的环境污染事件。因此，研究和开发高效且经济的含砷废水处理技术十分必要。砷在废水中的溶解度比较大，且砷会随氧化还原条件不同而变换形态，根据 gb8978-1996污水综合排放标准中，砷最高允许质量浓度为0.5mg/l，氟最高允许质量浓度为10mg/l，含砷废水必须将污染物处理达标后才能排放。现有报道中，含砷废水的处理方法有化学沉淀、絮凝、吸附、离子交换以及膜过滤等，这些方法各有不足，需要加入额外的试剂比如化学修复剂或催化剂，不仅仅成本较高，而且向水体中加入的处理试剂可能会产生二次污染影响水质，同时产生的含砷废渣，也导致了第二次污染，现有方法除砷难度大效果差。目前处理含砷废水仍然是很多国家或地区正在面临的难题。因此，亟需开发一套经济且高效的含砷废水处理技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种含砷废液资源化治理方法，采用的电解法电解出氧化砷不需要加入额外的化学试剂，降低了含砷废液资源化成本，同时废液中的砷转化为可资源利用的氧化砷，避免了含砷废渣造成环境污染；先对含砷废液进行脱氟处理，避免了电解时产生有毒气体损伤人体和污染环境。

2、为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种含砷废液资源化治理方法，包括如下步骤：

3、（1）化验含砷废液中氟含量，若氟含量小于10mg/l，则将含砷废液直接送入电解槽中；若含砷废液的氟含量大于或等于10mg/l,将含砷废液送入脱氟反应釜内；

4、（2）脱氟反应釜内为氟含量大于或等于10mg/l的含砷废液，在含砷废液中加入除氟剂后进行搅拌,搅拌时间为25-35min；

5、（3）脱氟反应釜内反应液送入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池加入絮凝剂进行絮凝沉淀，去除含砷废液中的氟离子，氟离子转换为氟废渣，在絮凝沉淀池的沉淀区排出；

6、（4）絮凝沉淀池内脱氟后的母液以及氟含量小于10mg/l的含砷废液送入电解槽混合在一起，进行电化学反应，电解时电压为6.2-25v,电流密度为2-70ma/cm2,电解时间为10-55min；

7、（5）随后，将电解液送入氧化砷过滤器，经过氧化砷过滤器过滤得到氧化砷产品。

8、进一步的优选技术方案为：所述步骤(1)中，所述含砷废液中砷含量为0.1-50g/l。

9、进一步的优选技术方案为：所述步骤(1)中，所述含砷废液为酸性废液。

10、进一步的优选技术方案为：所述步骤(2)中，所述除氟剂为钙盐或铝盐，所述钙盐为硫酸钙和磷酸钙，所述铝盐为硫酸铝和磷酸铝。

11、进一步的优选技术方案为：所述步骤(2)中，所述除氟剂实际投加量为氟理论需要投加量的0.5-2倍当量。

12、进一步的优选技术方案为：所述步骤(3)中，所述絮凝剂为pam（聚丙烯酰胺）。

13、进一步的优选技术方案为：所述步骤(4)中，所述电解槽内含有电极，所述电极包括阳极和阴极，电极板形态为直板状或者为凹凸状，凹凸状电极板为上下都有弧度的电极板。

14、进一步的优选技术方案为：所述步骤(4)中，所述阳极电极为bdd电极或者铂电极、铑电极、钌电极、铱电极等贵金属电极，阴极电极为铜电极、钛电极或陶瓷电极。

15、相比现有技术，本发明的技术方案具有如下优点/有益效果：

16、1.电解含砷废液相比传统工艺如石灰石和硫化沉砷/铁盐处理工艺简单，并且处理时不用加入过多额外的化学试剂，避免了额外的化学试剂污染含砷废液，解决传统工艺产生大量废渣或危废渣问题，减少废液处理步骤，降低含砷废液的处理成本。

17、2.砷在废液中溶解度较大，传统工艺处理含砷废液后难以有限达到排放标准，而电化学氧化法通过在电极表面发生得失电子产生活性基团来氧化含砷废液中的砷，提高了转化效率，实现含砷废液中含砷量小于0.5mg/l以下。

18、3.本发明将含砷废液中的砷转化为高价值的含砷产品，氧化砷在工业上可以做半导体材料，氧化砷具有生理和药理作用，对骨髓性白血病等病有治疗作用，实现了含砷废液资源化治理。

19、4.本发明适用范围广，不受酸碱值、盐分浓度、氟与硫酸根等其他离子的影响。

技术特征：

1.一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述含砷废液中砷含量为0.1-50g/l。

3.根据权利要求1所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述含砷废液为酸性废液。

4.根据权利要求1所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述除氟剂为钙盐或铝盐。

5.根据权利要求4所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述除氟剂实际投加量为氟理论需要投加量的0.5-2倍当量。

6.根据权利要求1所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述絮凝剂为pam。

7.根据权利要求1所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述电解槽内含有电极，所述电极包括阳极和阴极，电极板形态为直板状或者为凹凸状。

8.根据权利要求6所述的一种含砷废液资源化治理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述阳极电极为bdd电极、铂电极、铑电极、钌电极或者铱电极，阴极电极为铜电极、钛电极或陶瓷电极。

技术总结本发明属于含砷废液处理技术领域，具体涉及一种含砷废液资源化治理方法，在于解决有色金属冶炼时产生的砷废液处理并资源化的问题，该方法包括如下步骤：（1）化验含砷废液氟浓度；（2）含砷废液脱氟处理；（3）过滤含砷废液中氟废渣；（4）电解脱氟母液与氟浓度低的含砷废液的混合液；（5）过滤氧化砷产品。本发明工艺简单，不需要加入额外的化学试剂，成本低，并且能够将废液中的砷转化成氧化砷产品，实现资源化处理，处理后废液中的砷含量低，保证达到排放标准。技术研发人员：邓朝勇,马昆鹏,李石凤,谢勇,吴理觉受保护的技术使用者：稀美资源（广东）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5