專利名稱：從含砷廢水中提取砷的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)、冶金的廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種從含砷廢水中提取砷的方法及裝置。
目前國內(nèi)外對含砷廢水的處理方法較多，常見的有石灰法、鐵鹽法、軟化錳礦法和硫化法。(《環(huán)保工作者實用手冊》，冶金工業(yè)出版社，1984年11月第一版，1986年6月第二次印刷第464頁-468頁)，前三種方法都是把含砷廢水中的砷轉(zhuǎn)移到固相，形成有毒有害的工業(yè)廢渣，易造成二次污染，而寶貴的砷資源得不到利用。后一種硫化法雖然適用處理含砷酸性廢水，砷以陽離子形式存在;是利用硫化鈉、硫氫化鈉和砷反應(yīng)生成難溶的硫化砷，其除砷效果好，形成硫化砷含量較高，有一定利用的價值，但其存在向酸性廢水中投加硫化鈉、硫氫化鈉發(fā)生劇烈酸堿反應(yīng)，80%以上生成硫化氫氣體逸出，污染大氣，其需用氫氧化鈉吸收，處理成本高、設(shè)備復(fù)雜、操作難以控制等缺點。
本發(fā)明的目的是克服上述方法的缺點提供一種從含砷廢水中提取砷的方法及裝置，它既能有效地提取砷并防治砷對環(huán)境的污染，又能為高砷礦的開采應(yīng)用，砷資源的綜合利用，開拓一條新的途徑。
本發(fā)明的任務(wù)是通過下述方法及裝置實現(xiàn)的，其主要技術(shù)特征是按以下幾個步驟進行的。(參見圖3)(1)將含砷廢水中懸浮物濾去;
(2)調(diào)節(jié)其含砷廢水的PH值，使其小于1.5;
(3)將上述含砷廢水從上部通入該裝置反應(yīng)器8中，與其內(nèi)硫化亞鐵反應(yīng)20-25分鐘后，從其下部的排放口10放出;
(4)應(yīng)用分離技術(shù)提取上述廢水中的砷，其硫化物的砷含量在50%以上，其提取率在99.5%以上;
(5)提砷后廢水再加石灰乳中和攪拌，控制PH值在8-9間，除去鐵、負二價硫及微量砷，使水質(zhì)含砷量小于0.5mg/L，負二價硫含量小于1mg/L，使廢水符合GB8978《污水綜合排放標準》排放。
實現(xiàn)上述方法的主要設(shè)備是該裝置的反應(yīng)器，其包括一個圓柱形殼體3及上、下廢水進、出口2、10，其主要技術(shù)特征是其上端部位置設(shè)有硫化亞鐵投料口1，其一側(cè)設(shè)有壓力表6，排空口7，玻璃管8，其內(nèi)中部設(shè)有硫化亞鐵固定床9，其下邊有布水擋板，其上設(shè)有布水頭5，反應(yīng)器殼體3內(nèi)設(shè)有玻璃鋼涂層4。
布水擋板用鋼板焊接，其上的布水頭5上端孔孔徑1mm。硫化亞鐵固定床9中的硫化亞鐵的粒徑是5-10mm。
其在傳統(tǒng)的硫化法基礎(chǔ)上，用硫化亞鐵代替硫化鈉，硫氫化鈉作為負二價硫的供應(yīng)源，含砷廢水在酸性條件下，砷以硫化物形態(tài)提取。
提取砷的化學(xué)反應(yīng)式是
經(jīng)提取砷后的廢水，酸性強，含有負二價硫，微量的砷及大量的二價鐵，用石灰乳進行中和處理，控制PH＝8～9，發(fā)生下列反應(yīng)
經(jīng)石灰乳中和處理后廢水中的砷小于0.5mg/L，負二價硫小于1mg/L，PH＝8～9，水質(zhì)達到GB8978《污水綜合排放標準》。
本發(fā)明與常用的石灰法、石灰-鐵鹽法，軟錳礦法相比，具有能有效地提取含砷廢水中的砷，以硫化物形態(tài)存在，可作為砷制品生產(chǎn)原料再利用，防止砷的二次污染優(yōu)點;其與傳統(tǒng)的硫化法相比，具有能有效提取含砷廢水中的砷，其二價硫的一次利用率從15%提高到95%以上，其設(shè)計合理，設(shè)備簡單，操作易控制，成本低，為高砷礦的開采應(yīng)用，砷資源的綜合利用開辟了一條新途徑。
下面結(jié)合附圖及實施例詳細說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明提供的裝置反應(yīng)器的主視2是圖1的A-A剖視3是本發(fā)明所提供的從含砷廢水中提取砷及廢水處理的工藝流程圖參考圖1，圖中1-投料口，2-含砷廢水進口，3-外殼體，4-搪玻璃鋼涂層，5-布水頭，6-壓力表，7-排空口，8-玻璃管，9-硫化亞鐵固定床，10-含砷液出口。
參考圖2，圖中5-布水頭;
參考圖3，圖中1-集水池，2-耐酸泵，3-離心分離機(或板框壓濾機)，4-集水池，5-硫酸儲槽，6-耐酸泵，7-流量計，8-裝置反應(yīng)器，9-離心分離機(或板框壓濾機)，10-中和反應(yīng)槽，11-輸氣管道，12-石灰乳槽，13-斜板沉淀池，14-污泥泵，15-達標水。
實施例1參見圖3中該裝置反應(yīng)器8，制造容積500升，從圖1中的投料口1放入粒徑5-10毫米的硫化亞鐵200千克，把經(jīng)過濾濾去懸浮物含砷405.3mg/L，PH＝1.2的廢水，通過圖3中流量計7，控制流量每小時1.2-1.5立方米，連續(xù)通過圖3裝置反應(yīng)器8，并和其內(nèi)硫化亞鐵發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，含砷廢水在裝置反應(yīng)器8內(nèi)平均停留25分鐘，控制出水負二價硫過剩量5-10mg/L，出水直接進入圖3離心分離機9(或板框壓濾機)分離黃色硫化砷沉淀物，硫化砷干基砷含量平均值52.1%，濾液中含砷0.368mg/L，砷的提取率為99.91%，濾液在圖3中和反應(yīng)槽10內(nèi)，用石灰乳中和處理，PH值控制在8-9間，進行沉淀分離，水質(zhì)砷含量0.038mg/L小于0.5mg/L，負二價硫含量0.585mg/L，小于1mg/L，符合GB8978《污水綜合排放標準》，由圖2中15排放，污泥由污泥泵14抽出。
實施例2參見圖3中該裝置反應(yīng)器8，制造容積2000升，從圖1中投料口1放入粒徑5-10毫米的硫化亞鐵800千克，把經(jīng)過濾濾去懸浮物含砷732mg/L，PH＝1的廢水，通過圖3中流量計7，控制流量每小時6～8立方米，連續(xù)通過圖3中裝置反應(yīng)器8，并和其內(nèi)的硫化亞鐵發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，含砷廢水在反應(yīng)器8內(nèi)平均停留20分鐘，控制出水，中負二價硫過剩量5-10mg/L。出水直接進入圖3中離心分離機9(或板框壓濾機)，分離出黃色硫化砷沉淀物，硫化砷干基砷含量平均值51.3%，濾液中含砷0.567mg/L砷的提取率99.92%，濾液在圖3中和反應(yīng)槽10內(nèi)，用石灰乳中和處理，PH值控制在8～9間，進行沉淀分離，水質(zhì)砷含量0.185mg/L小于0.5mg/L，負二價硫含量0.405mg/L小于1mg/L，符合GB8978《污水綜合排放標準》，由圖3中15排放，污泥由污泥泵14抽出。
權(quán)利要求
1.一種從含砷廢水中提取砷的方法，其含砷廢水在酸性條件下，砷以硫化物的形態(tài)提取，其特征在于按下列幾個步驟進行(1)將含砷廢水中懸浮物濾去；(2)調(diào)節(jié)含砷廢水的PH值，使其PH小于1.5；(3)將上述含砷廢水從上部通入該裝置反應(yīng)器(8)中與其內(nèi)硫化亞鐵反應(yīng)，平均停留20-25分鐘，從下部的排放口(10)放出；(4)應(yīng)用分離技術(shù)提取上述廢水中的砷，其硫化物的砷含量在50%以上，其提取率99.5%以上；(5)提取砷后廢水再加石灰乳中和處理，控制PH值在8-9之間，經(jīng)斜板沉淀分離，除去鐵、負二價硫及微量砷，使水質(zhì)含砷＜0.5mg/L，負二價硫含量＜1mg/L。
2.一種用于權(quán)利要求1方法的裝置反應(yīng)器，其包括一個圓柱形殼體(3)及上、下廢水進出口(2)、(10)，其特征在于其上端部位置設(shè)有硫化亞鐵投料口(1)，其另一側(cè)設(shè)有壓力表(6)、排空口(7)及一端連通排空口(7)，另一端連通反應(yīng)器的玻璃管(8);其內(nèi)中部設(shè)有硫化亞鐵固定床(9)，其下邊有布水擋板，其上設(shè)有布水頭(5);反應(yīng)器殼體(3)內(nèi)設(shè)有玻璃鋼涂層(4)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置反應(yīng)器，布水擋板用鋼板焊接，其上的布水頭(5)上端孔孔徑1mm。
4.按照權(quán)利要求2所述的裝置反應(yīng)器，其特征在于硫化亞鐵固定床(9)中的硫化亞鐵的直徑是5-10mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從含砷廢水中提取砷的方法和裝置。按以下幾個步驟進行，即過濾其懸浮物；調(diào)節(jié)其pH值小于1.5；通過裝置反應(yīng)器與硫化亞鐵反應(yīng)；應(yīng)用分離技術(shù)提取砷；用石灰乳中和廢水，控制pH值在8—9間，經(jīng)沉淀分離，使水質(zhì)含砷量小于0.5mg/L，負二價硫含量小于1mg/L。砷回收率達99.5％以上，砷硫化物含砷量大小50％。能有效地防止砷對環(huán)境的污染，降低成本，為砷資源的綜合利用提供了一條新途徑。
文檔編號C22B30/04GK1105069SQ94110419
公開日1995年7月12日 申請日期1994年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月9日
發(fā)明者高尚儉 申請人:高尚儉