[发明专利]一种电场协同稳定化处理多价态含砷废渣的工艺及系统

说明书

本发明提供了一种电场协同稳定化处理多价态含砷废渣的工艺及系统，包括以下步骤：步骤一：向含水量为50%‑70%的含砷废渣中添加氧化剂并进行搅拌使砷发生氧化反应；添加氧化剂的同时向含砷废渣加持电场，电场的阴极位于含砷废渣的中部，阳极位于含砷废渣的四周以使含砷废渣中的阴离子向阳极迁移聚集；步骤二：含砷废渣中的砷在氧化反应完毕后，撤销电场，再向含砷废渣中添加稳定剂并搅拌，使含砷废渣中的砷发生反应将砷稳定化，从而得到稳定存在的砷的化合物；其中，在步骤一和步骤二中，始终对含砷废渣的渗滤液进行过滤收集。本发明提供的电场协同稳定化处理多价态含砷废渣工艺成本低、处理范围广、处理后的含砷废渣增容比小、无二次污染。

技术领域

本发明涉及废渣的处理领域，具体涉及一种电场协同稳定化处理多价态含砷废渣的工艺及系统。

背景技术

采选冶行业产生的废渣产量大且具有较高的重金属浸出毒性，随着高品位矿产资源的逐步枯竭，采选冶业生产过程中排放的含砷重金属固废的新型污染源将更进一步突显。如采矿、选矿过程中产生的尾砂、冶炼过程中产生的砷烟灰、砷碱渣、污酸渣、砷滤饼等含砷的废渣将越来越多，堆积如山。而这些含砷废渣若不及时妥善处理，含砷废渣中含有的砷排入环境侵蚀植被、污染耕地、地下水资源，严重危及生态环境乃至人类的健康安全。据此，我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》中指出环境领域的优先主题重点研究综合治污与废弃物循环利用，开发非常规污染物控制技术，废弃物等资源化利用技术，重污染行业清洁生产集成技术等。因此开发实用的多价态含砷废渣的处理工艺及装置，用于稳定化处理含砷废渣，防止砷及其重金属污染物扩散，对构建和谐“两型”社会既迫在眉睫又意义深远，既具备经济价值也具备社会价值。

目前，对于多价态共存的含砷废渣的处理方法主要局限于煅烧固化、水泥固化两大类。客观的说，直接高温煅烧的方法运行成本能耗过高，达数百元每立方米，且煅烧的高温过程存在砷的挥发使砷的二次污染和热污染难以控制；虽然水泥固化的方法作为较为成熟的方法广泛使用，但对于毒性较高的含砷废渣降低到标准，需要的水泥添加量大，处理后体积往往比原来增加2-5倍，如此过高的增容比也给后续填埋和堆存造成了沉重的负担。

发明内容

为克服上述问题和不足，本发明一个目的在于提供一种成本低、无二次污染、处理后增容比小的一种电场协同稳定化处理多价态含砷废渣的工艺。

为实现上述目的，本发明提供了一种电场协同稳定化处理多价态含砷废渣的工艺，包括以下步骤：步骤一：向含水量为50％-70％的含砷废渣中添加氧化剂并进行搅拌使砷发生氧化反应，搅拌方向为顺时针；添加氧化剂的同时向含砷废渣加持电场，所述电场的阴极位于含砷废渣的中部，阳极位于含砷废渣的四周以使含砷废渣中的阴离子向阳极迁移聚集；步骤二：含砷废渣中的砷在氧化反应完毕后，撤销电场，再向含砷废渣中添加稳定剂并搅拌，搅拌方向为逆时针，使含砷废渣中的砷发生反应将砷稳定化，从而得到稳定存在的砷的化合物；其中，在所述步骤一和步骤二中，始终对含砷废渣的渗滤液进行过滤收集。

较佳的，所述氧化剂的加入体积与所述含砷废渣砷的体积之比小于或等于1:10，所述氧化剂包含高锰酸钾溶液、双氧水溶液中的一种或多种，所述氧化剂的质量分数为10％-30％，所述氧化剂经过酸化处理，所述酸化处理所用酸为硫酸、硝酸中的一种或多种。

较佳的，所述稳定剂的加入量为所述含砷废渣质量的0.2-0.3倍，所述稳定剂为负载铁的生物秸秆。

较佳的，所述含砷废渣为含多价态砷的含砷废渣。

较佳的，稳定剂通过如下步骤制备：(1)按铁盐与生物秸秆质量比为1:5-1:7备份；(2)将备份好的铁盐与生物秸秆混合进行机械球磨过筛得到稳定剂。

较佳的，所述铁盐为氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁中的一种或多种。其中，氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁均为工业级试剂。