專利名稱：一種銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水處理方法。
技術(shù)背景
銦生產(chǎn)中的廢水一般含有砷、鎘、鉛等有害雜質(zhì)。目前，該種廢水的處理方法主要有石灰中和法和硫化鈉處理法以及離子交換法。其中，石灰處理法存在如下不足，一是， 產(chǎn)生的渣太多，渣中含有價(jià)金屬的成分太低，不便于回收，丟棄，又污染環(huán)境。硫化鈉處理法的不足之處為，在操作中產(chǎn)生劇毒的硫化氫氣體，對環(huán)境造成新的廢氣，同時(shí)，產(chǎn)生的沉渣含水分較高、顆粒細(xì)小，沉降速度慢，導(dǎo)致澄清時(shí)間長。離子交換法處理操作相對繁瑣，成本高，一般難以推廣。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水處理方法。以實(shí)現(xiàn)沉渣含水分低，沉降速度快，縮短生產(chǎn)時(shí)間；脫除有害雜質(zhì)效果好、沒有廢氣污染，且操作簡單、成本低廉。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟(1)加堿中和沉淀鋅及大部分砷和鎘在攪拌下加純堿或氫氧化鈉中和，當(dāng)溶液的PH達(dá)到3 5時(shí)，加入5 10g/L廢水的含鐵渣或中和渣作為晶種循環(huán)；至pH值為7. 0 10. 0時(shí)，靜置5 8小時(shí)；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和渣和中和濾液； 主要化學(xué)反應(yīng)為3ZnS04+3Na2C03+3H20 =ZnCO3. 2Zn (OH) 2· H2O 丨 +3Na2S04+2C02 ZnS04+Na2C03 =ZnCO3 丨 +3Na2S04ZnS04+2Na0H =Zn (OH) J, +Na2SO4CdS04+Na2C03 =CdCO3 丨 +Na2SO4CdS04+2Na0H =Cd (OH) I +Na2SO4Fe2 (SO4) 3+3H20 =Fe (OH)3 I +H2SO4Fe (OH) 3+As03_3=FeAs03+30H_Fe (OH) 3+As04^=FeAs04+30rH2S04+Na2C03 =CO2 個(gè) +H2CHNa2SO4(2)加亞鐵鹽進(jìn)一步除砷、鎘在中和液中先加入5 10g/L硫酸亞鐵，同時(shí)加入氧化劑，直到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀為止，靜置4 6小時(shí)；再次加入0. 5 2g/L硫酸亞鐵，當(dāng)pH值低于6. 0時(shí)，則補(bǔ)加純堿，使 PH值在6. 0 9. 0之間；攪拌均勻，靜置6 12小時(shí)，過濾得到含鐵渣和濾液。
所述(1)步中的含鐵渣是(2)步產(chǎn)生的沉淀的再利用，中和渣為(1)步產(chǎn)生的。
所述第(2)步中的氧化劑是5-10mL/L雙氧水或鼓入空氣。2/3頁
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)；(1)在用純堿或氫氧化鈉中和同；樣加入含鐵渣或中和渣作為晶種循環(huán)，使形成的中和沉渣沉降速度快，含水分低；一般比沒有加入晶種的水分要低5%以上；可縮短生產(chǎn)時(shí)間；同時(shí)充分利用含鐵渣中的鐵離子來除去砷。中和渣中的鋅含量為25%以上，可以作為回收鋅的原料，砷和鎘可除去絕大部分；而且不會產(chǎn)生新的污染；如果用碳銨中和，則會產(chǎn)生大量的氨氣，惡化操作環(huán)境；且溶液中的銨離子會與鎘離子形成鎘氨絡(luò)離子，不利于進(jìn)一步除去鎘離子；(2)加亞鐵鹽進(jìn)一步除砷、鎘，同時(shí)加入氧化劑，在氧化過程中慢慢形成三價(jià)鐵離子，三價(jià)鐵離子與砷、鎘緩慢生成共沉淀物。因?yàn)槿齼r(jià)鐵除砷較二價(jià)鐵的效果好，但是如果直接加入三價(jià)鐵離子，會有部分氫氧化鐵沉淀，除砷效果變得差些。(3)氧化二價(jià)鐵離子的氧化劑用雙氧水或鼓入空氣，不會引入其它離子， 能使處理后的水返回生產(chǎn)系統(tǒng)回用；如果加入其它氧化劑，則會引入其它離子，對回用產(chǎn)生影響；(4)處理后的清液無色、無氣味、其中金屬離子的含量為Zn ( 2mg/L,As ( 0. 5 mg/ L、Cd ( 0. 08 mg/L、Cu 彡 0. 5 mg/L、Pb 彡 1. 0 mg/L，pH6_9 ；可以返回系統(tǒng)使用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明不作進(jìn)一步說明 對比實(shí)施例1(1)在3L燒杯中加入IL銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Zn 19. 26g/LXd: 1. 05g/L、As0. 36g/ L、Cu:0. 05g/L、Pb:0. 05g/L、硫酸:39g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤爰儔A中和，當(dāng)pH值為7.0時(shí)，停止加入純堿并靜置8小時(shí)后過濾，得中和干渣重67. 3g (成分為Si 28. 40%、 Cd: 1. 56%、As:0. 53%，水分55. 69%)，濾液0. 9L。(2)在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵4. 5g 和雙氧水9mL，攪拌均勻靜置4小時(shí)后再加入硫酸亞鐵0. 5g，此時(shí)pH值為5. 5，補(bǔ)加純堿調(diào)節(jié)PH值為6. 5，攪拌均勻靜置6小時(shí)，濾過得含鐵濾渣，待用，濾液0. 8L，濾液結(jié)果為 Zn:0. 45mg/L、Cd:0. 035mg/L、As0. 12mg/L、Cu:0. 45mg/L、Pb:0. 78mg/L、pH6. 5，夕卜觀無色、 無味、透明似水。中和時(shí)未加晶種，中和渣中的水分為55. 69%。
本實(shí)施例中，在廢水中和階段時(shí)沒有加入晶種，所以中和渣中的水分含量偏高，為 55. 69%ο
實(shí)施例2在IOL的攪拌槽中加入5L銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Si 20. 56g/L、Cd: 1. 86g/L、 As:0. 45g/L、Cu:0. 07g/L、Pb:0. 02g/L、硫酸:40g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤霘溲趸c，當(dāng)溶液的PH為3時(shí)，加入實(shí)施例1中的中和渣30g (以干基計(jì))，繼續(xù)加入氫氧化鈉到pH值為8.0 ；靜置6小時(shí)后過濾，得中和干渣重388. Og (成分為=Zn:28. 49%、Cd:2. 60%, As 0. 63%, 水分49. 15%)，濾液4.5L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵45g并鼓入空氣到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀時(shí)，靜置4小時(shí)后再加入硫酸亞鐵3. 2g，攪拌均勻，靜置8小時(shí)，濾過得含鐵濾渣 50g，待用，濾液 4. 1L，濾液結(jié)果為Zn:0. 81mg/L、Cd:0. 056mg/L、As0. 08mg/L、Cu:0. 15mg/ L、Pb:0. 78mg/L、pH6. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時(shí)加晶種，中和渣中的水分為 49. 15%。比實(shí)施例1低6. 5%。且中和渣沉降速度快。
實(shí)施例3在15L的攪拌槽中加入IOL銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Si 34. 69g/L、Cd 1. 74g/L、4As :0. 25g/L、Cu:0. 02g/L,Pb:0. 015g/L、硫酸J6g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤爰儔A，當(dāng)溶液的pH為5時(shí)，加入實(shí)施例2中的含鐵渣50g和50g中和渣(以干基計(jì))，繼續(xù)加入純堿，測pH 值為9. 0時(shí)停止加入純堿，靜置8小時(shí)后過濾，得中和干渣重1244g (成分為&1:28. 31%、 Cd: 1. 52%、As 0. 22%，水分58. 45%)，濾液9L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵72g和雙氧化水45mL，攪勻靜置5小時(shí)后再加入硫酸亞鐵9g，攪拌均勻靜置8小時(shí)，濾過得80. Og含鐵濾渣，待用，濾液 8. 7L，濾液結(jié)果為:Zn:0. 89mg/L、Cd:0. 025mg/L、As:0. 15mg/L、Cu:0. 35mg/ L、Pb:0.88mg/L、pH8.0，外觀無色、無味、透明似水。中和時(shí)加晶種，中和渣中的水分為 47. 45%ο
實(shí)施例4在30L的攪拌槽中加入20L銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Si:29. 45g/L、Cd:1.05g/L、 As :0. 34g/L、Cu:0. 05g/L,Pb:0. 03g/L、硫酸27g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤爰儔A，當(dāng)溶液的 PH為4時(shí)，加入實(shí)施例3中80g含鐵濾渣和IOOg中和渣(以干基計(jì))，繼續(xù)加入純堿，測pH 值為10. 0時(shí)停止加入純堿，靜置6小時(shí)后過濾，得中和干渣重2197g (成分為&1:27. 48%、 Cd: 1. 05%、As :0. 34%，水分47. 59%)，濾液18L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵108g并鼓入空氣到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀時(shí)，靜置6小時(shí)后再加入硫酸亞鐵27g，攪拌均勻靜置8小時(shí)，濾過，得IlOg含鐵濾渣，待用，濾液17. 8L，濾液結(jié)果為:Zn:0. 69mg/L, Cd:0. 01mg/L、 As:0. 05mg/L、Cu:0. 28mg/L、Pb:0. 78mg/L、pH8. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時(shí)加晶種，中和渣中的水分為47. 59%。
實(shí)施例5在15L的攪拌槽中加入IOL銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Si 34. 69g/L、Cd 1. 74g/L、 As :0. 25g/L、Cu:0. 02g/L,Pb:0. 015g/L、硫酸J6g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤爰儔A，當(dāng)溶液的pH為5時(shí)，加入實(shí)施例4中IOOg含鐵濾渣，繼續(xù)加入純堿，測pH值為9. 5時(shí)停止加入純堿，靜置5小時(shí)后過濾，得中和干渣重1332. 3g (成分為:Zn:27. 54%、Cd:l. 41%、As:0. 20%， 水分46. 89%)，濾液8. 9L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵62. 3g和雙氧化水72mL，攪勻靜置6小時(shí)后再加入硫酸亞鐵17. Sg,攪拌均勻靜置12小時(shí)，濾過得80g含鐵濾渣，待用，濾液 8. 7L，濾液結(jié)果為:Zn:0. 89mg/L、Cd:0. 033mg/L、As0. 15mg/L、Cu:0. 45mg/L、Pb:0. 78mg/L、 pH7. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時(shí)加晶種，中和渣中的水分為46. 89%。
實(shí)施例6在30L的攪拌槽中加入20L銦生產(chǎn)過程中的廢水(含Si:29. 45g/L、Cd:1.05g/L、 As :0. 34g/L、Cu:0. 05g/L、Pb :0. 03g/L、硫酸:27g/L)在室溫?cái)嚢柘侣尤爰儔A，當(dāng)溶液的pH為4時(shí)，加入實(shí)施例5中80g含鐵濾渣和50g中和渣(以干基計(jì))，繼續(xù)加入純堿，測pH 值為8. 5時(shí)停止加入純堿，靜置12小時(shí)后過濾，得中和干渣重2099g (成分為&ι:28. 35%、 Cd: 1. 05%、As :0. 34%，水分54. 78%)，濾液18. IL0在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵108g并鼓入空氣到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀時(shí)，靜置6小時(shí)后再加入硫酸亞鐵12. 7g，攪拌均勻靜置 10小時(shí)，濾過得120g含鐵濾渣，濾液17. 5L，濾液結(jié)果為Zn:0. 45mg/L、Cd:0. 045mg/L、 As:0. 28mg/L、Cu:0. 34mg/L、Pb:0. 88mg/L、pH7. 0，外觀無色、無味、透明似水。
權(quán)利要求
1.一種銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟加堿中和沉淀鋅及大部分砷和鎘在攪拌下加純堿或氫氧化鈉中和，當(dāng)溶液的PH達(dá)到3 5時(shí)，加入5 10g/L廢水的含鐵渣或中和渣作為晶種循環(huán)；至pH值為7. 0 10. 0時(shí)，靜置5 8小時(shí)；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和渣和中和濾液；(2)加亞鐵鹽進(jìn)一步除砷、鎘；在中和液中先加入5 10g/L硫酸亞鐵，同時(shí)加入氧化劑，直到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀為止，靜置4 6小時(shí)；再次加入0. 5 2g/L硫酸亞鐵，當(dāng)pH值低于6. 0時(shí)，則補(bǔ)加純堿，使 PH值在6. 0 9. 0之間；攪拌均勻，靜置6 12小時(shí)，過濾得到含鐵渣和濾液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，所述(1) 步中的含鐵渣是(2)步產(chǎn)生的沉淀的再利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，所述第 (2)步中的氧化劑是5-10mL/L雙氧水或鼓入空氣。
全文摘要
一種銦生產(chǎn)中含砷鎘廢水的處理方法，是在廢水中加純堿或氫氧化鈉中和，當(dāng)溶液的pH達(dá)到3～5時(shí)，加入5～10g/L廢水處理過程中的含鐵渣或中和渣作為晶種循環(huán)；至pH值為7.0～10.0時(shí)，靜置5～8小時(shí)；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和沉渣和中和濾液；再在中和液中先加入5～10g/L硫酸亞鐵，同時(shí)加入氧化劑，直到出現(xiàn)大量紅褐色沉淀為止，靜置4～6小時(shí)；再次加入0.5～2g/L硫酸亞鐵，當(dāng)pH值低于6.0時(shí)，則補(bǔ)加純堿，使pH值在6.0～9.0之間；靜置6～12小時(shí)，過濾得到含鐵渣和濾液。本發(fā)明中和時(shí)沉渣沉降速度快，含水分低；可縮短生產(chǎn)時(shí)間；又能充分利用含鐵渣中的鐵離子來除去砷。本發(fā)明脫除有害雜質(zhì)效果好、沒有廢氣污染，且操作簡單、成本低廉。
文檔編號C02F9/04GK102502988SQ20111033661
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉鵲鳴, 單桃云, 曾雁, 談應(yīng)順, 陽慧 申請人:錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司