專利名稱：硫酸工業(yè)雙循環(huán)噴射式除砷的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫酸廠廢酸水雙循環(huán)噴射式除重金屬的方法及設(shè)備，屬于廢水處理、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硫酸生產(chǎn)過程中，廣泛采用硫鐵礦作為原料焙燒，在水洗凈化爐氣過程中會產(chǎn)生大量的含砷廢水。廢水中的大量砷嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人們的生活健康，并且廢水中含有多種重金屬離子，更加大了其危害。如何經(jīng)濟(jì)而有效地處理硫酸生產(chǎn)廠的含砷廢酸，是眾多硫酸生產(chǎn)廠亟待解決的難題。
目前，國內(nèi)外處理酸性含砷廢水的方法很多，主要有吸附法、電滲析法、電解法、離子交換樹脂法、膜分離法、微生物處理法、化學(xué)沉淀法等。吸附法就是利用活性炭等比表面積大的物質(zhì)吸附廢水中的重金屬，使其沉淀而達(dá)到除去的目的，此法成本高，一般不單獨(dú)使用。電滲析法是利用電場的作用，將重金屬離子向電極處吸引，從而達(dá)到分離、濃縮的目的。電滲析法處理廢水的特點(diǎn)是不需要消耗化學(xué)品，設(shè)備簡單，操作方便，但處理時間長，處理量小，不適合大規(guī)模處理。電解法就是利用重金屬離子在電解池的陰極、陽極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使其形態(tài)發(fā)生改變而使毒性降低或消失的方法，該方法處理重金屬能力強(qiáng)，又能直接回收重金屬，缺點(diǎn)就是耗電大，處理時間長。離子交換樹脂法處理重金屬就是利用離子交換樹脂中的活性基團(tuán)吸附重金屬離子而達(dá)到分離、固定、富集重金屬的目的，但吸附重金屬后的樹脂需要再生，成本相對要高。膜分離法是利用具有一定大小孔徑的膜材料選擇性的透過一定大小分子量的物質(zhì)，使它們達(dá)到分離、純化、濃縮的目的，膜分離重金屬效果好，但膜材料價格貴，膜的清洗、維護(hù)比較麻煩。微生物處理重金屬的方法是利用微生物在繁殖過程中，通過自身的氧化、還原作用，把重金屬轉(zhuǎn)化為低毒甚至無毒的形態(tài)，并且微生物繁殖過程中分泌的多糖類化合物、蛋白質(zhì)等物質(zhì)可以吸附重金屬而達(dá)到富集、轉(zhuǎn)化重金屬的目的。微生物法處理重金屬的方法簡單，成本低，但處理時間長，影響處理效果的因素很多，處理效果不穩(wěn)定。相對于以上六種處理方法，沉淀法處理重金屬是一種古老、簡單、范圍廣的方法，它是利用重金屬離子與加入的沉淀劑產(chǎn)生反應(yīng)，生成難溶物而達(dá)到去除的目的。最常用的沉淀劑是堿金屬硫化物。重金屬的硫化物的溶度積都非常小，可以一步處理廢水中多種重金屬，因此目前硫酸工業(yè)處理含砷廢水的主要方法是化學(xué)沉淀法，其又具體包含石灰法，硫化法。石灰法該方法存在渣量大和二次污染問題，對三價砷的處理效果略差，而硫酸生產(chǎn)廢水中的砷主要以三價為主。砷酸鈣在水中的溶解度為130mg/L，相當(dāng)于砷含量48mg/L，而亞砷酸鈣的溶解度更高，約為900mg/L。因此，普通石灰法直接處理后的出水中，砷含量往往難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。硫化法重金屬的硫化物溶度積用硫化鈉等得硫化劑將含砷廢水中的重金屬固定于硫化渣中，達(dá)到去除重金屬的目的；而硫化渣中的砷含量一般可以達(dá)到30%以上，使得其砷的資源利用和二次污染的消除變?yōu)榭赡?。在中性或酸性溶液中硫離子與重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式為
權(quán)利要求
1.一種雙循環(huán)噴射式除砷的方法，其特征在于將硫化劑置于硫化氫發(fā)生器中，滴加入無機(jī)酸，反應(yīng)，產(chǎn)生的硫化氫氣體通過管道進(jìn)入雙循環(huán)噴射式設(shè)備中的反應(yīng)釜(3)，開啟循環(huán)泵(5)使反應(yīng)釜(3)內(nèi)的物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)反應(yīng)，循環(huán)反應(yīng)時間為60 90分鐘，反應(yīng)溫度為30 60°C，反應(yīng)壓力為O. I O. 3Mpa ;同時反應(yīng)釜(3)剩余的硫化氫進(jìn)入反應(yīng)釜(4)，開啟循環(huán)泵(6)使反應(yīng)釜(4)內(nèi)的物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)反應(yīng)，循環(huán)反應(yīng)時間為60 90分鐘，反應(yīng)溫度為30 60°C，反應(yīng)壓力為O. I O. 3Mpa ;循環(huán)反應(yīng)結(jié)束，通過管道將反應(yīng)釜(3)反應(yīng)后的液體置于儲槽內(nèi)，靜置30 60min后,將液體進(jìn)行壓濾,得到的濾洛為硫化砷，濾液經(jīng)處理后綜合利用，實(shí)現(xiàn)零排放；反應(yīng)釜(4)循環(huán)反應(yīng)后的廢液則留作為下一輪反應(yīng)釜(3)的反應(yīng)液。
2.如權(quán)利要求I所述的雙循環(huán)噴射式除砷的方法采用的設(shè)備，其特征在于包括一級反應(yīng)釜(4)、二級反應(yīng)釜(3)、噴射器(I)、噴射器(2)、循環(huán)泵(5)、循環(huán)泵(6)、原液槽(7)、硫化氫發(fā)生器(8)、換熱器(9)和緩沖罐(10)，噴射器(I)的下端用一條管道與反應(yīng)釜(3)相連通；噴射器(2)的下端用一條管道與反應(yīng)釜(3)相連通，反應(yīng)釜(3)的底部用管道與循環(huán)泵(5)的進(jìn)料口連通，反應(yīng)釜(4)的底部用管道與循環(huán)泵(6)的進(jìn)料口連通，循環(huán)泵(5)的出料口與噴射器(I)的頂部相連通，循環(huán)泵(6)的出料口與噴射器(2)的頂部相連通，兩個噴射器之間用管道連接，兩個反應(yīng)釜之間也用管道相連接；原液槽(7)底部用管道與循環(huán)泵(5)、(6)的進(jìn)料端相連；硫化氫發(fā)生器(8)頂部用管道與換熱器(9)的一端連通，換熱器(9)的另一端與緩沖罐(10)連通，緩沖罐(10)的頂部用管道與噴射器(I)、噴射器(2)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙循環(huán)噴射式除砷的方法及設(shè)備，其特征在于所述的原液槽，裝有經(jīng)過一級壓濾的廢水。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙循環(huán)噴射式除重金屬的方法，其特征在于所述的硫化劑包括硫化鈉、硫化亞鐵、硫氫化鈉、硫化鉀和硫化銨中的一種或它們的組合物，用量為理論用量的110 120%ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙循環(huán)噴射式除砷的方法，其特征在于所述的無機(jī)酸包括鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一種或它們的組合物，濃度為20 60%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硫酸廠雙循環(huán)噴射式除砷的方法及設(shè)備。將硫化劑置于硫化氫發(fā)生器中，產(chǎn)生的硫化氫通過管道進(jìn)入反應(yīng)釜(3)，開啟循環(huán)泵(5)使反應(yīng)釜(3)內(nèi)的物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)；同時反應(yīng)釜(3)剩余的硫化氫進(jìn)入反應(yīng)釜(4)，開啟循環(huán)泵(6)使反應(yīng)釜(4)內(nèi)的物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。待反應(yīng)60～90min后，通過管道將反應(yīng)釜(3)反應(yīng)后的液體置于儲槽內(nèi)，靜置30～60min后，將液體進(jìn)行壓濾，得到的濾渣可送到冶煉廠進(jìn)行重金屬的回收，濾液直接排放，反應(yīng)釜(4)的廢液則留作為下一輪反應(yīng)釜(3)的反應(yīng)液。本發(fā)明砷的去除率達(dá)到99%以上，濾渣砷含量高，有利于深加工。
文檔編號C02F1/62GK102897885SQ20121041613
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者曹傳東, 黎鉉海, 高祖玉, 李榮勝, 杜曉娟, 陳勇, 蔣書霞 申請人:廣西南寧東和新贏環(huán)保技術(shù)有限公司