[发明专利]一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法

权利要求书

1.一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征是：将含砷固废，通过提纯工艺制备成混合价砷酸盐，以混合价砷酸盐和二氧化硅为主要玻璃原料，混合均匀后，一起进行加热熔化均匀后冷却固化，制得透明或乳白色玻璃的含砷硼硅玻璃；

所述混合价砷酸盐为砷酸盐和/或亚砷酸盐；

按质量分数计，玻璃原料为：二氧化硅60~80%，硼酸0.1~20%，纯碱5~20％，碳酸钾0~10%，氢氧化铝0~3％，混合价砷酸盐2~20%；

加热熔化时，采用全电熔炉冷顶熔化工艺，利用二氧化锡电极在内部加热，并控制玻璃熔化炉顶部温度不高于200℃；二氧化锡陶瓷电极作为加热体设置于炉体的底部或侧部。

2.根据权利要求1所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，所述混合价砷酸盐为砷酸钠和/或亚砷酸钠、或者砷酸钾和/或亚砷酸钾；

所述混合价砷酸盐由含砷有色金属固废分离提纯制备所得，具体步骤是：

A：根据含砷有色金属固废的砷含量不同，对含砷有色金属固废用质量浓度为5~20%的氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液在常温~50℃进行碱浸3~8小时，并加入氧化剂，得到浸泡液；

B：过滤所述浸泡液，得到过渡液及不溶的可回收的有色金属残渣；

C：对过渡液进行蒸发结晶，获得混合价砷酸盐。

3.根据权利要求1所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，所述混合价砷酸盐为砷酸钙和/或亚砷酸钙、或者砷酸镁和/或亚砷酸镁、或者砷酸钡和/或亚砷酸钡；

所述混合价砷酸盐由含砷有色金属固废分离提纯制备所得，具体步骤是：

S1：根据含砷有色金属固废的砷含量不同，对含砷有色金属固废用质量浓度为5~20%的氢氧化钠溶液在常温~50℃进行碱浸3~8小时，并加入氧化剂，得到浸泡液；

S2：过滤所述浸泡液，得到过渡液及不溶的可回收的有色金属残渣；

S3：在所述过渡液中加入饱和的碱性的氢氧化物溶液，在60~70℃下处理3~6小时，并过滤分离得到混合价砷酸盐沉淀及其与氢氧化钠的混合液，再进行过滤，回收获得混合价砷酸盐，以及氢氧化钠过滤液；氢氧化物溶液为氢氧化钙溶液、氢氧化镁溶液或者氢氧化钡溶液。

4.根据权利要求2或3所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，混合价砷酸盐中，As₂O₃和/或As₂O₅的含量为30~72%。

5.根据权利要求3所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，所述氢氧化钠过滤液可用于返回至S1中再利用。

6.根据权利要求1所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，加热熔化均匀后冷却固化的工艺为：在温度为1400~1550℃下熔化2~3小时后，在500~580℃退火2~10小时。

7.根据权利要求1所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，含砷硼硅玻璃按照GB 19778-2005标准进行析出量检测，砷析出量≤0.02mg/dm²；按照GB/T5086.1标准方法检测砷析出量≤0.24mg/L。

8.根据权利要求1所述的一种砷固废处理制备含砷硼硅玻璃的方法，其特征在于，含砷硼硅玻璃的耐热冲击性能110℃，含砷硼硅玻璃的膨胀系数为65×10^-6~75×10^-6/℃；含砷硼硅玻璃的透过率达到90%。