CN105963902A - 一种硫化砷渣无害化处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化砷渣无害化处理的方法，包括以下步骤：在室温条件下，向硫化砷渣中加入水，混合，得混合物Ⅰ，再加入硫化钠反应，得混合物Ⅱ，然后加入氧化剂进行氧化反应，得混合物Ⅲ，随后再加入铁盐或铝盐反应，得混合物Ⅳ，再加入水泥。本发明的优点是：能够有效降低硫化砷渣的砷浸出浓度，经处理后的硫化砷渣满足危险废弃物填埋要求，工艺流程简单、增容小、可操作性强、搅拌时间短、能耗低。
Description
技术领域
本发明属于危险废物无害化处理技术领域，特别是指一种硫化砷渣无害化处理的方法。
背景技术
砷(As)及其化合物属于剧毒物质。硫化砷渣中的砷以非晶型硫化物(As2S2或As2S3或As2S5)的形式存在，并且极易在酸性或碱性环境下溶出，对水及土壤造成严重污染。
目前，对于硫化砷渣的处理主要是进行资源化利用和固化稳定化处理。其资源化主要是将砷进行浸出生产氧化砷等含砷物质。由于砷及其化合物的毒性强、市场管理难、使用量相对较少且纯度要求高，所以大部分的硫化砷渣均处于堆存状态，亟待处理。
稳定化/固化由于其具有处理药剂低廉易得，处理成本较低，处置量大等优点成为含砷废渣最常见处理方法。在现有硫化砷渣的固化稳定化方面，有以重金属污泥、氢氧化钙为稳定化药剂，以黄沙和水泥为固化剂，以废治废，实现硫化砷渣的稳定化/固化，但是，其增容大，间接增加了硫化砷渣的处理处置成本。还有往硫化砷渣中加入聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚硅酸絮凝剂等无机絮凝剂液，再加入铁粉、氧化镁固体粉末吸附剂；最后加入石棉绒搅拌。该工艺流程简单，可操作性强，但是其搅拌时间较长，能耗较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫化砷渣无害化处理的方法，该方法能有效稳定化/固化硫化砷渣。
本发明的技术方案是这样实现的：一种硫化砷渣无害化处理的方法，包括以下步骤：在室温条件下，向硫化砷渣中加入水，混合，得混合物Ⅰ，再加入硫化钠反应，至pH值为8～12，得混合物Ⅱ，然后加入氧化剂进行氧化反应， 得混合物Ⅲ，随后再加入铁盐或铝盐反应，得混合物Ⅳ，再加入水泥。
本发明中，加入水能使后边加入的硫化钠等与硫化砷渣更好地接触，充分反应；加入硫化钠反应在于生成新的含砷物质；加入铁盐或铝盐反应是使新生成的含砷物质进一步反应转化为Fe/Al-As-S/O等沉淀；加入水泥是用于固化，方便进行填埋或堆放处理。
作为优选，所述硫化砷渣与水的质量比为10～100:10～50；所述混合的时间为1～10分钟。
作为优选，所述硫化钠反应的时间为30～60分钟。
作为优选，所述氧化剂选自双氧水或次氯酸钠中的一种。
作为优选，所述氧化反应的时间为30～60分钟。
作为优选，所述混合物Ⅱ与氧化剂的质量比为1:1～30。
作为优选，所述铁盐选自聚合硫酸铁或硫酸亚铁中的一种，或它们的任意比例混合物；所述铝盐选自聚合氯化铝。
作为优选，所述混合物Ⅲ与铁盐或铝盐的质量比为1:0.1～5；所述加入铁盐或铝盐反应的时间为10～45分钟。
作为优选，所述混合物Ⅳ与水泥的质量比为1:1～20。
作为优选，在所述加入水泥的步骤之后，还包括养护；所述养护的时间为3～15天。
本发明的有益效果在于：
利用硫化砷与硫化钠、铁盐，铝盐等所发生的复杂反应，生成Fe/Al-As-S/O体系砷固化体，实现砷的无害化处理。能够有效降低硫化砷渣的砷浸出浓度，经处理后的硫化砷渣满足危险废弃物填埋要求，工艺流程简单、增容小、可操作性强、搅拌时间短、能耗低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为9，置于反应釜搅拌均匀，反应60min；加入5mL双氧水，氧化30min；加入6g的聚合硫酸铁(PFS)，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
实施例2
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为10，置于反应釜搅拌均匀，反应40min；加入5mL双氧水，氧化30min；加入5g的硫酸亚铁，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
实施例3
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为11，置于反应釜搅拌均匀，反应30min；加入5mL双氧水，氧化30min；加入6g的聚合氯化铝(PAC)，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
实施例4
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入10mL水，混合10分钟，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为8，置于反应釜搅拌，反应60min；加入5mL双氧水，氧化30min；加入3g的聚合硫酸铁(PFS)和3g的硫酸亚铁，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
实施例5
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，混合10分钟，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为12，置于反应釜搅拌，反应60min；加入次 氯酸钠，氧化30min；加入6g的聚合氯化铝，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
对比例1
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，混合10分钟，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为7，置于反应釜搅拌，反应60min；加入次氯酸钠，氧化30min；加入6g的聚合硫酸铁(PFS)，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度不能满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
对比例2
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，混合10分钟，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为13，置于反应釜搅拌，反应60min；加入次氯酸钠，氧化30min；加入6g的聚合硫酸铁(PFS)，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度不能满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
对比例3
在室温条件下，称取100g硫化砷渣，加入50mL水，混合10分钟，加入硫化钠(Na2S)，搅拌反应至pH值为14，置于反应釜搅拌，反应60min；加入次氯酸钠，氧化30min；加入6g的聚合硫酸铁(PFS)，搅拌20min，完成砷的稳定化；加入20g水泥，搅拌5min；进行养护。
性能测试：依据固体废物毒性浸出方法-水平振荡法(GB 5086.2-1997)，砷浸出浓度不能满足危险废物填埋污染控制标准(GB 18598-2001)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：在室温条件下，向硫化砷渣中加入水，混合，得混合物Ⅰ，再加入硫化钠反应，至pH值为8～12，得混合物Ⅱ，然后加入氧化剂进行氧化反应，得混合物Ⅲ，随后再加入铁盐或铝盐反应，得混合物Ⅳ，再加入水泥。
2.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述硫化砷渣与水的质量比为10～100:10～50；所述混合的时间为1～10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述硫化钠反应的时间为30～60分钟。
4.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述氧化剂选自双氧水或次氯酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述氧化反应的时间为30～60分钟。
6.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述混合物Ⅱ与氧化剂的质量比为1:1～30。
7.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述铁盐选自聚合硫酸铁或硫酸亚铁中的一种，或它们的任意比例混合物；所述铝盐选自聚合氯化铝。
8.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述混合物Ⅲ与铁盐或铝盐的质量比为1:0.1～5；所述加入铁盐或铝盐反应的时间为10～45分钟。
9.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：所述混合物Ⅳ与水泥的质量比为1:1～20。
10.根据权利要求1所述的一种硫化砷渣无害化处理的方法，其特征在于：在所述加入水泥的步骤之后，还包括养护；所述养护的时间为3～15天。
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