[发明专利]一种含砷溶液中砷的固定化方法

摘要

本发明提供了一种含砷溶液中砷的固定化方法，所述方法为：在酸性条件下，向含砷溶液中加入氧化剂，发生氧化反应，得到含有五价砷的溶液；然后，再加入二价铁盐，调节溶液pH值和温度，加入氧化剂发生反应，得到臭葱石结晶沉淀。本发明利用臭氧的强氧化性，依次氧化三价砷和二价铁，生成臭葱石晶体沉淀，提高了晶体的生长速度，通过对反应条件的控制，使反应过程更加简化；同时，本发明可处理较低浓度的含砷溶液，适用于大多数工业含砷废水，无需进行预先浓缩处理，所需成本低，适用范围广。 1

主权项

1.一种含砷溶液中砷的固定化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在酸性条件下，向含砷溶液中加入氧化剂，发生氧化反应，得到含有五价砷的溶液；

(2)向步骤(1)得到的溶液加入二价铁盐，调节溶液pH值和温度，加入氧化剂发生反应，得到臭葱石结晶沉淀。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸性条件是指pH值为1.0～2.0；

优选地，所述pH值采用硫酸和/或盐酸调节；

优选地，所述pH值采用氢氧化钙和/或氢氧化钠调节。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含砷溶液中砷的含量为1g/L～10g/L；

优选地，步骤(1)所述含砷溶液为矿山开采产生的含砷酸性排水和/或金属冶炼产生的含砷工业废水；

优选地，所述金属冶炼产生的含砷工业废水为铜、镍、铅、锌、金或银中任意一种冶炼产生的含砷工业废水或至少两种冶炼产生的含砷工业废水的组合。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所述氧化剂为含有臭氧的气体；

优选地，所述臭氧通过臭氧发生器以空气和/或氧气为原料制得；

优选地，所述含臭氧的气体中臭氧含量为20mg/L～150mg/L。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化反应温度为10℃～40℃；

优选地，步骤(1)所述氧化反应时间为0.5h～3h。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述二价铁盐为硫酸亚铁和/或氯化亚铁；

优选地，所述硫酸亚铁和氯化亚铁独立地含有或不含有结晶水；

优选地，步骤(2)所述加入二价铁盐后，溶液中铁与砷的摩尔比为(1～2):1。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述调节溶液pH值为1.5～2.0，温度为85℃以上；

优选地，步骤(2)所述调节溶液pH值采用硫酸和/或盐酸；

优选地，步骤(2)所述调节溶液pH值采用氢氧化钙和/或氢氧化钠。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述反应包括氧化反应和沉淀反应；

优选地，步骤(2)所述反应在搅拌条件下进行；

优选地，步骤(2)所述反应溶液pH值维持为1.5～2.0；

优选地，步骤(2)所述反应温度维持在85℃以上；

优选地，所述沉淀反应时间为3h～7h。

9.根据权利要求1‑8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述反应后，将溶液进行固液分离，所得固体进行洗涤和干燥，得到臭葱石结晶沉淀；

优选地，所述固液分离为过滤处理。

10.根据权利要求1‑9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在pH值为1.0～2.0条件下向砷含量为1g/L～10g/L的溶液中通入臭氧含量为20mg/L～150mg/L的气体，发生氧化反应，反应时间为0.5h～3h，得到含有五价砷的溶液；

(2)向步骤(1)得到的溶液加入二价铁盐硫酸亚铁和/或氯化亚铁，使得溶液中铁与砷的摩尔比为(1～2):1，调节溶液pH值为1.5～2.0，温度为85℃以上，通入与步骤(1)相同的含臭氧气体，发生氧化反应和沉淀反应，维持溶液的pH值和温度，沉淀反应时间为3h～7h，然后将溶液进行过滤，所得固体进行洗涤和干燥，得到臭葱石结晶沉淀。