[发明专利]氧化石墨烯协同铜渣处理含砷溶液中砷的方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯协同铜渣处理含砷溶液中砷的方法，属于重金属污染治理技术领域；本发明方法将铜渣干燥研磨，将研磨后的铜渣用HCl溶液进行预处理，过滤，滤液与氧化石墨烯水溶液、NaOH溶液混匀反应，过滤滤渣干燥研磨后制得砷处理剂；含砷溶液先用H₂O₂进行氧化预处理，处理后加入砷处理剂，在常温下搅拌反应；反应产物固液分离，获得富砷固废和滤液；本方法利用氧化石墨烯协同铜渣去除砷，工艺简单，除砷效果显著，具有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯协同铜渣处理含砷溶液中砷的方法，属于重金属污染治理技术领域。

背景技术

世界卫生组织官员公布，全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁，其中，大多数为亚洲国家，而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一。近年来，食品中砷污染越来越严重，其数量和危害程度呈日益上升的趋势。2013年4月，广药子公司被曝违法使用硫黄熏蒸的山银花及其枝叶生产药品，导致药品中砷、汞残留，其出产的维C银翘片可能涉“毒”，该事件将严重影响消费者对维C银翘片的信任度。2014年，湖南石门农业部门暴露当地矿区水稻砷超标4.6倍，蔬菜砷超标21倍，小麦砷超标28倍，导致当地居民普遍患癌。2015上半年来，国家质检总局共计通报27批次永旺特慧优国际贸易上海有限公司的进口食品不合格，其中有15批砷超标。

目前，含砷溶液的处理方法主要有化学沉淀法；但是此方法还有缺陷，并且除砷率有限；用氧化石墨烯协同铜渣处理含砷溶液中砷的方法，工艺简单，成本较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯协同铜渣处理含砷溶液中砷的方法，本发明利用氧化石墨烯协同铜渣除砷，不仅减少处理过程中污泥的堆存量，并且工艺操作简单、生产成本低具有较广阔的市场前景。

本发明通过以下技术方案实现本发明目的：

（1）将铜渣干燥、研磨，研磨后的粒径控制在200目以下；

（2）将步骤（1）中的铜渣加到浓度为0.5～1mol/L的HCl中预处理1～2h，过滤，滤液备用；

（3）将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中，然后加入步骤（2）的滤液和浓度1～2mol/L的NaOH溶液，混匀后反应1～2h，过滤，固体干燥，研磨制得砷处理剂，其中铜渣和氧化石墨烯粉末的质量比为8:1～10:1；

（4）按H₂O₂与砷的摩尔比为1:1～1.5:1的比例，将H₂O₂与含砷溶液进行混合，在常温下预处理1～2h；

（5）将步骤（3）砷处理剂加入步骤（4）氧化预处理的含砷溶液中，在常温下搅拌反应；反应产物固液分离，获得富砷固废和滤液，再进行下一步处理。

所述步骤（1）中干燥条件为100～200℃下干燥10～20h。

所述步骤（2）中HCl与铜渣的液固比mL:g为5:1～8:1。

所述步骤（3）中去离子水与氧化石墨烯粉末的液固比mL:g为20:1～30:1。

所述步骤（3）中NaOH溶液与氧化石墨烯粉末的液固比mL:g为8:1～10:1。

所述步骤（3）中干燥条件为60～80℃下干燥12～24h。

所述步骤（4）中含砷溶液的砷浓度为50～80mg/L。

所述步骤（5）中氧化预处理含砷废水溶液和砷处理剂的液固比mL:g为15～20:1。

所述步骤（5）中搅拌速度为150～180r/min，反应时间为24～36h。

本发明的有益效果是：