一種利用工業(yè)廢渣固化含砷廢渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種砷污染治理的方法，尤其涉及一種利用工業(yè)廢渣(冶煉爐渣、中和 渣)固化含砷廢渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年產(chǎn)含砷廢渣約50萬(wàn)噸，囤積的含砷廢渣達(dá)200余萬(wàn)噸之多。含砷固 體廢渣的堆置對(duì)當(dāng)?shù)赝寥篮退h(huán)境造成嚴(yán)重的污染隱患，影響當(dāng)?shù)鼗蛄饔蚓用竦纳眢w健 康。因此，含砷廢渣高效、安全的處置成了亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)外含砷廢物無(wú)害化處理技術(shù)主要有轉(zhuǎn)化提取技術(shù)、穩(wěn)定化技術(shù)、固化技 術(shù)。其中穩(wěn)定化技術(shù)由于處理效果較好，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，處理費(fèi)用相對(duì)較低而備受矚 目。主要的穩(wěn)定技術(shù)有鈣鹽穩(wěn)定法、鐵鹽穩(wěn)定法、硫化穩(wěn)定法。鈣鹽穩(wěn)定法處理成本低，工藝 簡(jiǎn)單，是目前最為常用的一種穩(wěn)定化方法，但也存在藥劑消耗多、渣量大等缺點(diǎn)，尤其鈣鹽 的溶解度較大，在空氣中穩(wěn)定性差，工業(yè)化應(yīng)用前景受限。鐵鹽穩(wěn)定效果較好，但存在藥劑 消耗量大，處理成本高的不足。硫化穩(wěn)定法操作簡(jiǎn)單，處理效果較好，但是生成的硫化砷在 環(huán)境中具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性不高的缺點(diǎn)。且對(duì)于高砷廢渣，普通的穩(wěn)定方法難以實(shí)現(xiàn)砷的有效 穩(wěn)定。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110024560.7的申請(qǐng)公開(kāi)了 一種處理硫化砷渣的方法:先往硫 化砷渣中加入無(wú)機(jī)絮凝劑，攪拌均勻后;再加入固體粉末吸附劑，攪拌均勻；最后加入石棉 絨攪拌，經(jīng)處理后砷的浸出毒性達(dá)標(biāo)，但是該方法需要使用大量的無(wú)機(jī)絮凝劑和固體粉末 吸附劑，從而使得其成本相對(duì)較高。因而當(dāng)前，穩(wěn)定化處理方法都無(wú)法在低成本固化砷砷穩(wěn) 定的前提下實(shí)現(xiàn)砷的分離，特別是對(duì)于性質(zhì)復(fù)雜、含砷率高的含砷廢料還沒(méi)有較合適的穩(wěn) 定方法。因此，尋找一種低成本、適應(yīng)性廣，穩(wěn)定效率高的含砷廢料穩(wěn)定工藝顯得十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本的、以廢治廢 的利用工業(yè)廢渣(冶煉爐渣、中和渣)固化含砷廢渣的方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0006] -種利用工業(yè)廢渣固化含砷廢渣的方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將含砷廢渣投入攪拌槽中加水漿化，得到漿化液；
[0008] (2)在攪拌槽中加入砷固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)，其中所述砷固化劑為冶煉爐渣或者 為冶煉爐渣經(jīng)球磨、磁選后獲得的磁選鐵精礦；
[0009] (3)向攪拌槽中加入中和渣進(jìn)行攪拌，最后進(jìn)行澆注成型并自然養(yǎng)護(hù)得到固砷產(chǎn) 物。
[0010] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，當(dāng)所述含砷廢渣呈堿性或中性時(shí)，還包括對(duì) 漿化液進(jìn)行調(diào)pH步驟，使得漿化液的pH值為0.1~6;當(dāng)所述含砷廢渣呈酸性時(shí)，不需要對(duì)漿 化液進(jìn)行調(diào)pH。
[0011] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟（1)中，漿化液中渣的質(zhì)量百分比濃度為10%~ 50% 〇
[0012] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟⑵中，砷固化劑的加入量以Fe304的摩爾量計(jì)，砷固 化劑中Fe3〇4的摩爾量與含砷廢渣中砷元素的摩爾量比為n(Fe3〇4) :n(As) = (0.10~3): 1。
[0013] 上述的方法，優(yōu)選的，所述冶煉爐渣包括銅熔煉爐渣、銅吹煉爐渣、銻揮發(fā)熔煉爐 渣、鎳冶煉爐渣、鉛煙化爐爐渣中的一種或多種;進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冶煉爐渣為緩冷爐渣， 在緩冷條件下，有利于爐渣中的鐵相迀移、聚集、長(zhǎng)大、結(jié)晶，形成磁鐵礦晶體。進(jìn)一步優(yōu)選 的，所述冶煉爐為銅吹煉緩冷爐渣選銅尾砂，因?yàn)楦∵x銅的需要，爐渣會(huì)緩冷、球磨。球磨使 得磁鐵礦晶體單體解離，有利于磁選出高品位磁鐵礦;所述含砷廢渣包括選礦、冶煉、化工、 垃圾焚燒過(guò)程產(chǎn)生的含硫化砷、氧化砷、砷酸鹽的固體廢物。
[0014] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，磁選鐵精礦的純度大于40%;砷固化劑的粒 度為-200目~-1000目。
[0015]上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，中和渣選自冶煉廠在污酸處理或廢水處理 工序加入石灰乳中和產(chǎn)生的渣，其主要成分為硫酸鈣;所述中和渣在加入攪拌槽之前在150 ~400°C下烘干1~4h;所述中和渣粒徑小于0.5cm。
[0016] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，中和渣的加入量為含砷廢渣和砷固化劑總 質(zhì)量的l〇wt%~100wt%。
[0017] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，固化反應(yīng)的時(shí)間為0.5~5h;所述步驟(3) 中，攪拌時(shí)間為10~60min。
[0018] 上述的方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，澆注成型自然養(yǎng)護(hù)的過(guò)程包括裝入模具、振 動(dòng)2~5min、24h拆模后自然養(yǎng)護(hù)10~30d。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0020] 本發(fā)明創(chuàng)造性的將工業(yè)固體廢棄物冶煉爐渣或冶煉爐渣經(jīng)緩冷、球磨、磁選后的 磁選鐵精礦運(yùn)用到含神廢漁的處理上，磁選鐵精礦中晶體狀的四氧化二鐵晶體對(duì)神具有車父 強(qiáng)的吸附性，能吸附大量含砷廢渣釋放出的砷酸離子；中和渣中的鈣離子能提高鐵砷共沉 淀物穩(wěn)定性，強(qiáng)化固砷效果，同時(shí)中和渣烘干脫水生成的熟石膏是凝膠材料，能膠結(jié)含砷廢 渣與砷固化劑混合物，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化固砷。
[0021] 本發(fā)明的工藝?yán)糜猩饘僖睙拸S自身所產(chǎn)生的廢渣，物料成本基本為零，同時(shí) 又能實(shí)現(xiàn)以廢治廢的優(yōu)異效果，本發(fā)明的工藝處理含砷廢渣，使得含砷廢渣中砷固化率達(dá) 到94%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述， 但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0023] 除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義 相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0024] 除有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場(chǎng)上購(gòu)買的商品或 者可以通過(guò)公知的方法制得的產(chǎn)品。
[0025] 實(shí)施例1:
[0026] 一種本發(fā)明的利用工業(yè)廢渣固化含砷廢渣的方法，處理的對(duì)象為某銅冶煉廠的硫 化砷渣，該硫化砷渣的主要化學(xué)成分以及浸出毒性分析分別見(jiàn)表1、表2和表3所示，具體包 括如下步驟：
[0027] (1)原料準(zhǔn)備:將該銅冶煉廠吹煉爐渣浮選銅后的尾砂通過(guò)磁選得到磁選鐵精礦， 備用;該磁選鐵精礦中Fe 3〇4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，粒度為-400目。將該冶煉廠在污酸處理或廢 水處理工序加入石灰乳中和產(chǎn)生的中和渣破碎至粒徑小于0.5cm，并置于200°C烘干2h至無(wú) 水狀態(tài)，備用。
[0028] (2)含砷廢渣的預(yù)處理:將含砷廢渣投入攪