[发明专利]一种以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的方法

说明书

本发明涉及一种以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明将铁橄榄石球磨至粒度不大于45μm得到铁橄榄石粉末；将H₂O₂加入到污酸中混合均匀，再加入铁橄榄石粉末混合均匀并在室温下搅拌预溶解处理反应2~6 h得到固液混合物；调节固液混合物的pH值为1.5~4.0，置于常压、温度为85~95℃条件下脱砷反应12~24 h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理。本发明利用天然的铁橄榄石除砷，可减少污酸处理过程中污泥的堆存量，同时还能充分利用自然资源。

技术领域

本发明涉及一种以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的方法，属于重金属污染治理技术领域。

背景技术

铁橄榄石是硅酸盐矿物，是铁-镁橄榄石系列中的一种，化学组成为2FeO•SiO₂。铁橄榄石作为一种天然矿石，广泛存在于自然界中，其中Fe、Si含量丰富，且还含有MnO和MgO等化合物存在，其氧化后呈棕褐色，强玻璃光泽，主要用于耐火材料。铁橄榄石作为我国广泛存在的天然铁矿石，其成本低廉，但利用率较低。

针对污酸的处理方法，目前应用较为广泛的是硫化沉淀-中和沉淀工艺，此法虽然工艺简单、处置成本低，但其存在很多不足，在实际应用中产生大量难处理和难堆存的水处理渣，水处理渣堆放在环境中，不仅容易释放有毒元素污染环境，而且处理成本昂贵。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的方法，本发明利用成本低廉的天然矿石铁橄榄石除砷，不仅减少了污酸处理过程中污泥的堆存量，还达到了充分利用自然资源的目的，本发明工艺操作简单，相较于液态铁源来说铁离子用量少，能耗低，具有较广阔的市场前景。

一种以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的方法，具体步骤如下：

（1）将铁橄榄石球磨至粒度不大于45 μm得到铁橄榄石粉末；

（2）将H₂O₂加入到污酸中混合均匀，再加入步骤（1）贴橄榄石粉末混合均匀并在室温下搅拌预溶解处理反应2~6h得到固液混合物；

（3）调节步骤（2）固液混合物的pH值为1.5~4.0，置于常压、温度为85~95℃条件下脱砷反应12~24h，固液分离得到含砷固态物和滤液，含砷固态物堆存处理，滤液进行深度除砷处理。

进一步地，所述步骤（1）球磨转速为760~910 r/min，研磨时间为8~11 min；

所述步骤（2）H₂O₂与污酸中砷的摩尔比为(1.1~1.3):1。

所述步骤（2）污酸的含砷量为3500.0~7000.0 mg/L，铁橄榄石粉末与污酸的固液比g:mL为(1.8~2.2):1。

所述步骤（2）搅拌速度为180~200 r/min。

以铁橄榄石为原位铁源处理含砷污酸的原理：铁橄榄石属于天然矿物，其中含有丰富的Fe、Si资源，其中一部分Fe在酸性条件下会与As反应生成FeAsO₄络合物，从而达到除砷的目的；另一部分过量的Fe会与自身Si反应生成Fe-Si凝胶复合物，这种凝胶复合物包裹在FeAsO₄外面，使得生成物更加稳定。

本发明的有益效果是：

本发明利用铁橄榄石处理污酸中的砷，铁橄榄石属于自然资源，成本低，同时可减少污酸处理过程中污泥的堆存量，起到治理环境污染的效果；铁橄榄石作为固态铁源，相较于液态铁源，用量更少，更节约成本；铁橄榄石自身含有丰富的Fe、Si元素，其中的Fe除了用来除砷外，过量的Fe会与自身的Si结合生成Fe-Si凝胶复合物，对生成物进行包裹，使得生成物更加稳定；且工艺操作简单，具有较广阔的市场前景。