有色冶金含砷烟尘的治理

有色冶金含砷烟尘的治理
有色冶金含砷烟尘的治理

有色冶金含砷烟尘的治理

摘要:矿冶活动,是人类向环境排放砷的最大来源。有色冶炼过程中,含砷气体和液体的量较少,含砷烟尘是固态砷的主要排放形态。本文阐述了有色冶金含砷烟尘减量化处理的主要模式,并探讨了有色冶金含砷烟尘的资源化处理。

关键词:砷有色冶金烟尘治理

有色冶金砷的来源

砷是一种普遍存在的元素,其在地壳中的丰度位于所有元素的第20位,约为1.5-3mg/kg。自然界中存在超过200种含砷矿物。砷常伴生于有色金属矿中,并随精矿进入有色冶炼厂。矿冶活动是人类向环境中排放砷的最大来源。尽管通过选矿可使大部分的砷留在尾矿中,但每年仍有大量的砷(超过50000t/a)随精矿进入冶炼厂,并以气、液和固三种物理形态被排放到环境中。有色冶炼过程中,含砷气体和含砷液体的量较少,由于砷及其化合物具有较强的挥发性,含砷烟尘是固态砷的主要排放形态。

这些含砷烟尘不仅给企业造成了严重的压力,而且造成了企业周边环境的严重污染。目前,我国对砷的卫生标准做出规定:居民区大气中砷的日平均最高容许浓度为0.003mg/m3,饮用水中砷的最高容许浓度为0.05mg/L(以As2O3计),工业废水中砷的最高容许排放浓度为0.5mg/L。如果饮用水、空气、食物中的含砷量超标,就有可能引发砷中毒。2004年12月15日,世界卫生组织公布,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。因此,迫切需要对有色冶金工业中产生的含砷烟尘进行综合治理或者综合回收,使其达标排放或综合利用。

有色冶金含砷烟尘的减量化处理

当前,有色冶金含砷烟尘的处理方法主要有2类:火法处理和湿法处理。

火法处理,典型工艺是火化挥发法,基本原理是利用砷及其化合物具有较强挥发性的特点,通过高温焙烧,使得烟尘中的砷氧化成三氧化二砷(俗称白砒)进行回收。根据实践经验,有效脱砷的根本途径,是冶炼前降低矿石的含砷量。如,在熔炼锡精矿时,对含砷大于1%的锡精矿必须在冶炼前将砷脱除。国内的生产装备水平,火法处理回收的白砷,品位不高。如柳州冶炼厂采用蒸馏炉挥发法生产白砷,杂质含量较高,As2O3一般在90%~95%。同时,挥发后的矿渣含砷高达10%,砷回收率不高,需要进行二次焙烧。总体来看,火化挥发法的缺点是砷的挥发率不高,高品质的一级和二级白砷产品仅占白砷产品总量的32.63%~57.38%。同时,高温焙烧,生产环境比较恶劣,矿渣的砷含量仍保持一定水平,容易污染环境。

砷的处理方法

神的处理方法 砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20?40°C下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70°C进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在〉70 C通入空气或氧,使砷 成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂, 其废水可以先在90 C加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3ASO4可以用20%的NR3 (R = C8?16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97?98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005?0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法,或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矶土吸附或离子交换。

5.3.1铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除 直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。 由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10?30倍[16]。结合 铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05?0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用 水的净化中去[18] 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中 的砷的去除率可达99.7%,克服了传统的含砷废水处理工艺投资高,占地大, 运行成本高,处理后水质不稳定的弱点,滤清液无色,清澈,透明,可以达标排放或降级回用[19]。 用硫酸铁或其它三价铁盐可以有效地去除废水中的砷化合物。当初始浓 度为0.31?0.35毫克/升时,用硫酸铁处理,砷的去除率可达91?94%,如再经双层滤料过滤,去除率还可增加5?7%,总去除率可达98?99%,出水砷含量可降至0.003?0.006毫克/升[20]。在用硫酸铁作为凝聚剂时,当用量在500毫克/升时,可以使水中的含砷量从25毫克/升降至5毫克/升以下。其机理是共沉淀法,在铁沉淀的同时,将砷也从废水中络合除去。砷酸盐和亚砷酸盐都可以用这种方法处理。如在处理前用氧化的方法进行预处理,使亚砷酸盐先氧化或高锰酸钾氧化成砷酸盐,其去除效果会更好[21][22]。其沉淀的pH值可以控制在>2 在沉降时加入高分子絮凝剂其效果更好[23]。采用石灰-聚合硫酸铁法对硫酸生产中含砷废水进行了处理,实验了pH值、m(Fe)/m(As)(质量比)、石灰加入量等条件对As去除率的影响。结果表明,当p H 值为&8—10.6, m ( Fe) /m (As)不小于5时,处理后的废水中As的质量浓度小于1 mg/L,符合国家排标准[24]。当用漂白粉作为氧化剂,结合铁盐处理,可以得到铁盐沉淀,出水中的砷含量可降至0.3?0.5mg/L,产生的砷酸钙含砷及锑分别为20及22%,可在玻璃工

砷及砷化物的无害化处理

砷及砷化物的无害化处理 摘要:砷及砷化物有毒,若处置不当,通过土壤、大气和水介质等各种途径进入环境,严重影响人类的生存环境。因此对舍砷废水、废料资源化利用和无害化处理一直是重点研究课题。对含砷废水、废料来源、稳定性评价方法和资源化综合利用技术进行分析,在此基础上提出含砷废水、废料资源化利用和无害化处置建议。 关键词:砷及砷化物;含砷废水废料;硫化砷渣;无害化;资源化 Harmless treatment of arsenic Abstract:Arsenic and arsenide are toxic materials,It will come into environment through the media of soil,air and water to damage the living environment if it is treated improperly. The resource utilization and harmless treatment of wastes bearing arsenic is the important research project of environment protection.The source of wastes bearing arsenic,the stability evaluation method and comprehensive utilization technology of resource are analyzed.The suggestions of resource utilization and harmless treatment of wastes bearing arsenic are presented. Key word: arsenic and arsenide; waste and effluent; arsenic sulfide residue; harmless; resource 1.前言 我国砷矿资源探明储量占世界70%,其中、、3省分别占全国总储量41.50%、15.50%和8.80%,合计占全国2/3。砷可用于制取杀虫剂、木材防腐剂、玻璃澄清脱色剂等,在农业、电子、医药、冶金、化工等领域具有特殊用途,随着科技发展,砷的市场需求不断增加,目前全世界砷年产量(以As:O,计)约5万t。 砷是累积性中毒毒物,砷及其化合物主要会影响神经系统和毛细血管通透性,对皮肤和黏膜有刺激作用,中毒后出现恶心、呕吐、腹痛、四肢痛性痉挛,最后导致昏迷、抽搐、呼吸麻痹而死亡。如果慢性中毒,也会导致肝肾损害与多发性周围神经炎,最终可致肺癌、皮肤癌。常人服入As:0,(砒霜)0.0l~0.05g 即中毒;服入0.06~0.2g可致死;在含砷化氢为1mg/L空气中,呼吸5~10分钟,可发生致命性中毒。 环境中砷污染主要是含砷金属矿石的开采、焙烧、冶炼、化工、炼焦、火电、造纸、皮革等生产过程中排放的含砷烟尘、废水、废气、废渣造成的,其中以砷冶炼及其化合物生产使用过程中排放砷量最高。自然界中的砷多数与有色金属矿伴生,并随精矿进人有色金属冶炼厂,在有色金属的提取过程中以硫化物或盐的状态不同程度地进人烟气、废水和废渣中,烟气和废水处理后,含砷物质大多转移到污泥中形成了含砷污泥,在冶化生产过程中,约有30%砷进入废水、废气中。含砷废渣主要来自冶炼废渣、处理含砷废水和废酸沉渣、电子工业的含砷废物以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。从有色冶金系统来看,进入冶炼厂的砷除一部分直接回收成产品白砷外,其它含砷中间产物几乎都进入含砷废渣中[1]。长期以来,含砷废料大多采用囤积贮存的方法处置,随着高浓度含砷废料越积越多,对其无害化处理成为亟待解决的问题。 2.含砷废渣的无害化处理 目前少有成熟的工程化技术既能回收含砷废料中有价金属,又回收砷或对砷

砷的处理方法

废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至~L[2]。 沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至~L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化中去[18]。 废水中的砷可以用石灰乳、铁盐沉淀、中和,再用PTFE膜过滤,废水中的

氧化除砷锑

铋的氧化精炼除砷、锑 一、氧化机理 如图1所示,由于砷、锑的氧化物与铋的氧化物的自由焓相差甚大,所以在氧化精炼中,砷、锑会优先氧化而与铋液分离。 图1 金属氧化物的自由焓图 根据质量作用定律,首先铋被氧化为Bi2O3,Bi2O3再使砷、锑氧化为As2O3与Sb2O3,部分挥发,余下的进一步氧化为As2O3与Sb2O5入渣。实践中,砷与锑约三分之一以三氧化物挥发,约三分之一以五氧化物入渣。 从As-Bi系状态图可见(见图2),图中液相线从铋的熔点上升至砷的熔点,共晶点为270.3℃,正位于纯铋熔点附近。砷在铋中的可溶性,在共晶点温度时为0.42%(原子),在100℃时为0.24%(原子),在室温下为0.2%(原子),所以,铋与砷形成的共晶化合物中含砷量是不高的,多余的砷与铋形成有限固熔体,采用鼓风氧化的方法,很容易除去铋液中的砷。 图2 As-Bi系状态图

Sb-Bi系状态图列于图3。 图3 Sb-Bi系状态图 图3中锑与铋在液态完全互溶,液相线以上的区域为均匀的液相,而固相线以下的区域为固溶体,液相线与固相线之间区域为液相与析出固溶体两相共存,由于锑与铋在液相与固相均能完全互溶,所以铋液中能溶解大量的锑。图中液相线接近于直线,说明其组成与温度近似成正比关系。 氧化精炼受动力学条件支配。铋液中杂质金属的氧化过程由两阶段构成,即杂质金属氧化物在铋液与鼓入的压缩空气气泡界面上的形成过程,和生成的杂质金属氧化物在铋液中的扩散过程。也就是说,铋液中杂质元素的氧化速度,取决于铋液中砷、锑与氧的接触状况和生成的砷、锑氧化物的扩散速度。铋液中杂质金属的浓度的变化速度v,与液-气两相界面处杂质元素的浓度c0,和铋液中杂质元素的浓度cx之差,以及液-气两相分界表面积F的关系,可用下式描述: 式中K-比例常数,为扩散系数的函数。 由上式可知,增加气-液两相的接触表面和使生成的杂质氧化物迅速从铋液中分离,是加快杂质氧化的重要途径。 某厂实践中测定氧化特炼时铋液中砷、锑的氧化程度如图4所示。

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法

石灰沉淀法是一种常用的含砷废水处理方法,其基本原理是向含砷废水中加入氧化钙、氢氧化钙等沉淀剂,利用可溶性砷与钙离子形成难溶的化合物,如各种亚砷酸钙和砷酸钙盐沉淀,从而达到从废水中去除砷的目的。但石灰沉淀法除砷过程中形成的砷酸钙盐在堆放过程中如果与空气中的CO2接触,会影响其溶解度和稳定性。Robins(1981,1983)的研究结果表明,砷酸钙与空气中的CO2接触会分解成碳酸钙和砷酸,砷会从砷酸钙盐沉淀中析出,重新进入环境中[1,2];张昭和、彭少方(1995)研究了大气中CO2对Ca3(AsO4)2溶解度的影响,结果表明在砷渣露天堆放的开放体系中由于CO2的作用,砷酸钙向碳酸钙转化,砷又进入水中从而造成二次污染,应引起足够的重视[3]。石灰沉淀法除砷过程中,随着Ca/As摩尔比和pH值的不同,除生成Ca3(AsO4)2外,还可以生成一系列其他的砷酸钙盐,而这些砷酸钙盐因组成和结构的不同,在水环境中的稳定性与溶解度也存在一定的差异,其受CO2影响的程度也未见报道。本文通过前期砷酸钙盐沉淀和溶解实验所得到的热力学数据,对平衡系统中的Ca3(AsO4)2·xH2O、Ca5(AsO4)3(OH)和Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O三种砷酸钙盐进行不同CO2分压条件下的化学模拟计算和热力学分析,预测CO2对砷酸钙盐在水中稳定性和溶解度的影响,研究结果为含砷酸钙盐废弃物的最终处置场所与方法的选择,避免砷被天然水体浸取

具有实际的指导意义。 1含砷废水中和沉淀过程中形成的砷酸钙的类型 石灰沉淀法除砷一直以来被认为是一种有效的含砷废水处理方法并得到普遍应用,所以其沉淀产物砷酸钙盐在自然条件下的稳定性一直受到人们的关注。Nishimura等(1985)曾用Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2表示石灰沉淀法去除五价砷形成的砷酸钙盐的物质结构[4];Swash和Monhemius(1995)在常温条件下进行实验,结果说明沉淀物的组成很可能是CaHAsO4·xH、Ca5H2(AsO4)4和Ca3(AsO4)2结构的化合物[5];Bothe和Brown(1999)通过实验确定,在向含砷(V)的废水中投加石灰时,会形成Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O、Ca5(AsO4)3OH和Ca3(AsO4)2·3H2O等[6];Donahue 和Hendry(2003)在高Ca/As比条件下,确定含砷尾矿废水中和产生的沉淀主要是Ca4(OH)2(AsO4)2·4H2O[7]。 混合沉淀过程中生成的砷酸钙化合物的组成与结构主要取决于溶液的Ca/As摩尔比和pH值。在我们实验的Ca/As 摩尔比(10、125、15、167、20和40)和pH值(1~14)条件下,生成的砷酸钙盐利用X射线衍射(XRD, Brucker D8Advance)、扫描电镜(SEM, Joel JSM-5610LV)和热重分析(TGA,TA Instruments Model 2050)对其性质进行研究,发现主要存在三种类型的砷酸钙盐,即Ca3(AsO4)2·xH2O、

云铜高砷烟尘综合利用技术

云铜高砷烟尘综合利用技术 铜冶炼高砷复杂烟尘的治理及综合回收利用工艺研究及生产实践 云铜股份冶炼加工总厂张浩 一、概述 2002年5月云南铜业股份有限公司艾萨熔炼改造工程顺利完成并投产,当年底实现达产达标。艾萨炉熔炼工艺,脱杂能力非常强,随铜精矿带入流程的各种杂质元素在熔炼过程中绝大部分进入烟尘或渣相。艾萨熔炼过程中所产出的烟尘主要以挥发元素铅、砷、铋、镉为主,且铜含量非常低,约为2%~4%,而且烟尘率非常低,减少有害元素在流程中的循环和积累创造了有利条件。 云铜年均产烟尘(艾萨尘、转炉尘、电炉尘)8400吨,该烟尘砷含量非常高,有时甚至达到12%以上,艾萨炉、转炉混合烟尘的平均成分如表1: 表1 艾萨炉、转炉混合烟尘的组成(%) ωCu ωPb ωAs ωZn ωBi ωCd ωSn ωAg 3.06 26.87 8.35 11.65 2.16 1.05 1.89 300g/t 如此高砷含量的烟尘,采用一般的工艺技术进行处理很难解决砷污染问题。云铜经 公司多年的艾萨炉高砷烟尘治理的难题。 二、新工艺的特点

该工艺有效地解决了云铜高砷烟尘综合回收和环保治理的难题,与一般的烟尘处理工艺相比,新工艺对As污染的治理更为彻底。在常规的烟尘处理流程中,As大都以生成铁砷渣的方式脱除,As在渣中主要以FeAsO4、FeAsO3、Ca3(AsO4)2、Ca3(AsO3)2等形式存在。由于砷的这种形态在水中具有较大的可溶性,因而铁砷渣仍属于有害渣,如处理不当则可能造成As的二次污染。在新的工艺中,通过沉砷处理,烟尘中的砷最终以产品As2O3的形式开路,彻底解决了烟尘中As的污染问题。新工艺中的沉砷技术属于云铜独有的技术,与传统的脱砷技术相比,成本较低,安全、环保效益好。 另外,新工艺中,铜的回收采用电积的方式代替传统的铁屑置换方法。采用自有复杂溶液脱铜技术进行处理,一方面,可获得99%以上品位的紫杂铜,产品附加值相对较

锑砷回收方案

锑砷回收方案 一、概述 在我公司炼铅系统中,砷大部分存在于各种烟灰中,大部分的烟灰都需进一步处理以回收其中的有价金属,砷在公司内部形成闭路循环,对于铅冶炼过程来说,砷是一种极有害的杂质元素,它给冶炼和制酸带来困难,不仅影响冶炼系统中的经济技术指标,也造成严重的污染,特别是贵金属冶炼厂的一次烟灰以及综合回收厂的反射炉烟灰,含砷较高,高达30~50%。因此,脱砷(回收砷)是非常有必要。 锑大部分存在于铅阳极泥中,在金银生产中,锑主要集中在阳极泥熔炼阶段的一次渣和一次烟灰中,目前,在回收锑的生产中,国内厂家都用反射炉炼锑。我公司综合回收厂目前有3台10m2反射炉,2台6m2反射炉用来投一次渣、一次烟灰,10m2反射炉每班投(2.5~3.0)t一次渣,6m2反射炉每班投(1.2~1.5)t烟灰。投料采取人工投料,工人劳动强度大,环境差,特别是烟灰中含砷较高,给工人的身体健康带来很大的危害。另外,反射炉属于能源利用率很低的一种炉子,对原料来说,仅粉煤消耗为(700~900)kg/t。并且,目前的锑回收设备满足不了生产。8万吨铅生产线上去以后,相应的一次渣和一次烟灰的数量也相对增加,因此,对锑反射炉进行改造非常必要。 二、原料的数量和主要成分 1、数量:阳极泥目前已达到6000t/a,按阳极泥火法新工艺计算,一次渣的产率约32%,一次烟灰的产率约45%,按产率计算,每年可产一次渣1920t,一次烟灰2700t。 2、主要成分: 表一:一次渣的主要元素分析 表二:一次烟灰的主要元素分析 由表一、表二看出,一次渣中主要成分为Pb 、Sb、As、SiO2,一次烟灰主要成分为Sb、As。 二、工艺现状及工艺流程 1、工艺现状: 1)一次渣:国内普遍采用反射炉,配以纯碱和粉煤在1100°C条件下进行还原熔

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案

某半导体芯片生产项目含砷废水处理方案浅析 摘要:随着半导体行业的高速发展,半导体芯片生产将产生大量的含砷废水。同时,日趋严格的废 水排放标准对含砷废水处理提出了更高的要求。本文针对半导体集成电路芯片生产产生的含砷废水,结合 工程实际情况,分析了袋滤-氢氧化钙-氯化铁混凝沉淀的处理方法,并采用膜分离技术及离子交换技术对 废水进行深度处理,取得了良好的除砷效果,将出水总砷稳定地控制在0.1mg/L以下,达到污染排放标准, 降低了对环境的影响。 关键词:半导体;砷化镓;含砷废水;共沉淀;超滤;离子交换 随着信息技术和通讯产业的高速发展,化合物半导体材料在微电子和光电子领域发挥越来越重要的作用。在半导体材料发展过程中,半导体材料主要经历了以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代元素半导体,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为 代表的第二代化合物半导体,以及以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代宽禁带半导体材料三大阶段[1]。作为第二代半导体材料,砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。相对于硅,砷化镓具有较大的禁带宽度,更高的电子迁移率和饱和迁移速率[2],其不仅可直接研制光电子器件,以砷化镓为衬底制备的集成电路芯片是实现高速率光线通信及高频移动通信必不可少的关 键部件[3],在光电子、微电子及移动通信中应用愈加广泛。近年来,砷化镓半导体材料市场需求迅速增长。我国的砷化镓产业也在不断发展,近几年成立了多家砷化镓芯片生产企业。 基于自身材料和生产工艺,在砷化镓芯片的生产过程中排放的废气和废水中均含有砷化合物,其含砷废水的处理也成为砷化镓生产项目亟待解决的问题之一。砷及其化合物对人体及其他生物体均有广泛的毒害作用,已被国际防癌研究机构和美国疾病控制中心确定为第一类致癌物[4]。由于砷的高毒性和致癌性,在 GB8978-1996《污水综合排放标准》[5]中总砷被列于第一类污染物,最高允许排放浓度为0.5mg/L。而一些经济较为发达的城市和地区针对废水中总砷制定了更为严格的地方标准。DB31/374-2006《上海市地方标准——半导体行业污染物排放标准》[6]中,砷化镓工艺的总砷最高允许排放浓度为0.3mg/L。DB11/307-2013《北京市地方标准——水污染物综合排放标准》[7]中,排入公共污水处理系统的砷排放限值为0.1 mg/L,均高于国家标准。半导体行业排放监管的日趋严格,对含砷废水的处理工艺也提出了更高的要求。本文以某半导体芯片生产项目为例,浅析其含砷废水综合处理方案,以期为含砷废水处理达标排放提供思路。 1 含砷废水来源 半导体集成电路芯片制造是采用半导体平面工艺在衬底上形成电路并具备 电学功能的生产过程,其生产工艺十分复杂,包括外延片清洗、光刻、湿法蚀刻、

含砷废水处理研究进展

含砷废水处理研究进展 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中

砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废

水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。

云南典型含砷废物来源特性及相关处理技术应用评价

云南典型含砷废物来源特性及相关处理技术应用评价 王金华1*杨雪2姬成岗1 (1.云南省环境科学研究院2.云南省固体废物管理中心云南昆明650034) 摘要:在分析了云南典型含砷废物来源、成分、属性及其稳定性的基础上,介绍了云南主要应用的含砷废物处理技术特点并进行了评价,提出了降低含砷废物对环境污染隐患的对策。 关键词:含砷废物;来源;处理技术 含砷废物在云南省内主要来源于有色金属冶炼、化工等行业,而云南省是我国重要的冶炼及化工生产大省,含砷废物的产生量较大。有色金属冶炼行业产生的有价含砷废物通过高温脱砷后回收其有价元素,能耗大、成本高;无价含砷废物一直没有找到经济有效的处置途径。目前已产生的含砷废物大多堆存在厂区内部,加之贮存条件限制,含砷废物潜在污染隐患较为突出。含砷废物对环境造成的砷污染属于持久性污染,通过自然降解很难消除,特别是对水体和土壤的砷污染,最终可以通过食物链或地表水、地下水进入人体而危害人类健康。含砷废物所产生的严重危害正日趋突现,因此对云南省典型含砷废物来源特性及相关处理技术应用进行评价十分必要。 1 云南含砷废物的来源及特性分析 1.1 含砷废物的来源 在金属硫化矿中常常伴生有砷,常见的含砷矿物有雄黄(As2S2)、毒砂(FeAsS)、雌黄(As2S3)、斜方砷铁矿(FeAs2)、辉砷钴矿(CoAsS)、硫砷铜矿(Cu3AsS4)、辉砷镍矿(NiAsS)等。我国砷矿资源丰富,探明储量为世界总储量的70%,其中云南省储量占全国总储量的15.5%[1]。云南省的含砷废物主要来自有色金属冶炼烟尘,冶炼废渣,处理含砷废水和废酸的污泥等,其中冶炼烟尘、废渣中含砷较高。从整个有色冶金系统来看,进入系统的砷,除一部分直接回收成产品白砷即As2O3外,其它的砷绝大部分都进入到含砷废物中。 云南省内几个主要的铅、锌、铜、锡冶炼企业砷的主要开路均为含砷废物,主要包括硫化砷渣、鼓风炉烟尘、砷锑烟尘、反射炉烟尘和酸泥等;化工企业的含砷污泥和酸泥等。根据调研典型企业的砷相关数据统计,典型企业砷总量的98%以上来源于原矿,总砷量约8000t/a,并结合云南省铅、锌、铜、锡主要金属生产情况和化工行业硫酸生产情况,推算得出全省砷的总量不低于3万t/a。 1.2 云南典型含砷废物成分 云南省的含砷废物因有色冶炼行业冶炼工艺的不同、原矿成分差异,含砷废物中主要有 *作者简介:王金华1982年生,男,硕士研究生,主要从事危险废物处置技术研究工作。E-mail:78327152@ qq. com;中央重金属污染防治专项资金补助项目:《重金属类危险废物锍化技术研发及中试平台建设》(云环发〔2014〕80号)。

#67砷锑铋(11页29题)

砷锑铋 A组 1.根据砷元素在元素周期表中的位置,推测砷元素单质及其化合物不可能具有的性质是 A 砷元素单质在通常情况下是固体 B 砷元素有-3、+3、+5等多种化合价 C As2O5对应的水化物的酸性比磷酸强 D 砷化氢不稳定 B组 2.据报道,某地一辆装载有砒霜的货车因故滑下河道,部分砒霜散落到河中。砒霜的主要成分是As2O3,剧毒,可用于制造杀虫剂和灭鼠剂等。As2O3是两性偏酸性氧化物,其无色晶体在193℃升华,微溶于水生成H3AsO3;其对应的盐也有毒性。其中碱金属对应的盐易溶于水,其他金属对应的盐几乎不溶于水。根据以上信息,下列说法正确的是 A As2O3是砷的最高价含氧酸的酸酐 B As2O3的晶体为分子晶体 C 可向河水中投入纯碱,以消除对河水的污染 D 可向河水中撒入生石灰,以消除对河水的污染 3.在NaOH中溶解度最小的或跟NaOH最少反应的是 A Sb2O3 B Bi2O3 C As2O5 D As2O3 4.铋酸钠在酸性介质中可以把Mn2+氧化成MnO4-,在调节溶液酸性的,不应选用的酸是 A 稀硫酸 B 稀盐酸 C 稀硝酸 D 高氯酸 5.As2S3和As2O3的性质相似,均有还原性;Na2S2和Na2O2的性质相似,均有氧化性,当As2S3与Na2S2相互反应时,生成的盐是 A Na3AsS4 B Na2AsS3 C Na3AsS3 D Na2AsS4 6.对于反应:As2S3+3S22-=2AsS43-+S的正确说法是 A 属于置换反应 B S22-只是还原剂 C As2S3是还原剂 D AsS43-既是氧化产物又是还原产物 7.法医鉴定砷中毒(通常为砒霜)的方法是用锌、盐酸和试样混在一起,将生成的气体导入热玻璃管,如果试样中有砷化物存在,则在玻璃管内壁上出现亮黑色的“砷镜”。试写出有关的反应式。 8.判断含氧酸强弱的一条经验规律是:含氧酸分子的结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。某些含氧酸的酸性如右表:

含砷废水处理技术

含砷废水处理技术 1 化学法处理含砷废水 处理含砷废水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。 铁氧体法,在国外,自70年代起已有较多报道,工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.5-9.0,反应温度60-70℃,鼓风氧化20-30分钟,可生成咖啡色的磁性铁氧体渣[5]。Nakazawa Hiroshi 等研究指出[6],在热的含砷废水中加铁盐(FeSO4或Fe2(SO4)3),在一定pH下,恒温加热1 h。用这种沉淀法比普通沉淀法效果更好。特别是利用磁铁矿中Fe3+盐处理废水中As(III)、As(V),在温度90℃,不仅效果很好,而且所需要的Fe3+浓度也降到小于0.05mg/L。赵宗升曾[7]从化学热力学和铁砷沉淀物的红外光谱两个方面探讨了氧化铁砷体系沉淀除砷的机理,发现在低pH值条件下,废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解积很小的FeAsO4,并与过量的铁离子形成的FeOOH羟基氧化铁生成吸附沉淀物,使砷得到去除。 马伟等报道[8],采用硫化法与磁场协同处理含砷废水,提高了硫化渣的絮凝沉降速度和过滤速度,并提高了硫化剂的利用率。研究发现经磁场处理后,溶液的电导率增加,电势降低,磁化处理使水的结构发生了变化,改变了水的渗透效果。国外曾[9]有人提出在高度厌氧的条件下,在硫化物沉淀剂的作用下生成难溶、稳定的硫化砷,从而除去砷。 化学沉淀法作为含砷废水的一种主要处理方法,工程化比较普遍,但并不是采用单一的处理方式,而是几种处理方式的综合处理,如钙盐与铁盐相结合,铁盐与铝盐相结合等等。这种综合处理能提高砷的去除率。但由于化学法普遍要加入大量的化学药剂,并成为沉淀物的形式沉淀出来。这就决定了化学法处理后会存在大量的二次污染,如大量废渣的产生,而这些废渣的处理目前尚无较好的处理处置方法,所以对其在工程上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面作用。 2 物化法处理含砷废水 物化法一般都是采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法除去废液中的砷。物化法大都是些近年来发展起来的较新方法,实用的尚不多见,但是有众多学者在这方面做了深入的研究,并取得了显著的成果。 陈红等曾[10]利用MnO2对含As(III)废水进行了吸附实验,结果表明,MnO2对As(III)有着较强的吸附能力,其饱和吸附量为44.06mg/g(δ-MnO2)和17.9 mg/g(ε-MnO2),阴离子的存在使MnO2吸附量有所下降,一些阳离子(如Ga3+、In3+)可增加其吸附量,吸附后的MnO2经解吸后可重复使用。

砷的处理方法.

砷的处理方法 废水中的三价砷可以用沉淀法进行回收,如硫酸厂中的废水,可用硫化钠在20~40℃下进行处理,所得的硫化砷用硫酸铜在70℃进行处理,冷却后进行分离,分出硫化铜后,再与硫酸铜溶液反应,并在>70℃通入空气或氧,使砷成为五价,再分出硫化铜,溶液通入二氧化硫或硫酸厂的尾气,使五价砷还原成三价砷,并结晶,过滤干燥,即可回收三氧化二砷[1]。 在从蒽醌磺酸制备氨基蒽醌过程中,以前曾用过Na2HAsO4作为催化剂,其废水可以先在90℃加入过氧化氢,再通过一个阳离子交换树脂处理,出水中形成的H3AsO4可以用20%的NR3(R=C8~16的烷基)在二甲苯中的溶液进行萃取,约有95%以上的砷被回收,其纯度可达97~98%,可以回用于氨基蒽酯的生产。而出水中砷的最终浓度可降至0.005~0.007mg/L[2]。 5.3沉淀及混凝沉降法 砷的主要处理方法有硫化物沉淀法, 或与多价重金属如三价铁等络合并与金属氢氧化物进行共沉定。第二种方法是水处理技术中常采用的传统混凝沉降法。此外也可采用活性炭和矾土吸附或离子交换。 5.3.1 铁盐法 铁盐法是处理含砷废水主要方法,由于砷(V)酸铁的溶解度极小,所以除直接用铁盐处理[3][4][5][6][7][8][9][10]外,也可在处理含砷废水时,先进行氧化处理,使废水中的三价砷先氧化成五价砷,使沉淀或混凝沉降法的效果更好。由于空气对三价砷的氧化速度很慢,所以常用氧化剂进行氧化,常用的氧化剂有氯,臭氧,过氧化氢,漂白粉,次氯酸钠[11][12][13]或高锰酸钾,也可以在亚硫酸钠存在下进行光催化氧化[14][15]。如在活性炭存在下也可以进行空气催化氧化,再与镁,铁,钙或锰等盐作用,脱砷能力可以提高10~30倍[16]。结合铁盐处理,出水中的砷含量可以降至0.05~0.1mg/L[17]。铁盐法可以用在饮用水的净化

含砷废水的处理方法

砷和含砷废水 更新时间:09-1-5 13:59 砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和沙虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,砷和它的可溶性化合物都有毒。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长4.4%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中砷的中毒事件。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH为5.0时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为6.5时,有机砷为其主要存在形态。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。 砷污染及砷污染的来源

含砷废水处理研究进展-最新范文

含砷废水处理研究进展 摘要:含砷废水的传统处理方法,如物理法和化学法的不足之处在于费用高,二次污染大,工程化程度小。微生物法在含砷废水处理方面的研究取得了显著进展,研究成果已投入工程应用。本文认为活性污泥法对含砷废水的处理有着广阔的应用前景。 随着冶金和化工等行业发展以及贫矿的开发,砷伴随主要元素被开发出来,进入废水中的砷数量相当大[1]。据1995年中国环境状况公报报道,95年砷排放量达到1084吨,比94年增长4.4%,1996年中国环境状况公报报道,96年砷排放量达到1132吨,比95年增长4.2%。含砷废水有酸性和碱性,当中一般也含有其它重金属离子。砷与铅等共同作用会使废水的毒性更大,国内外都曾发现废水中砷的中毒事件[2]。 含砷废水中砷的存在形态受pH的影响很大,在中性条件下,可溶砷的数量达到最大,随着pH的升高或降低其溶解的数量都将降低。pH 为5.0时,溶液中砷主要以无机砷的形态存在,当pH为6.5时,有机砷为其主要存在形态[3]。但由于含砷废水的来源并不单一,其成分也是复杂多变的。 含砷废水的处理在六十年代就已得到世人的关注。如能回收利用则不仅可解决了砷对环境的污染问题,而且经济效益显著,节约资源。目前,比较系统的处理方法有化学沉淀法、物理法以及新兴的、最具发展前途的微生物法。

本文通过对含砷废水的传统处理方法如物化法和化学法进行系统论述,找出其存在的问题,详细考察微生物法处理含砷废水的研究进展,旨在为进一步发展活性污泥法处理含砷废水的处理技术提供重要的参考依据。 1化学法处理含砷废水处理含砷废水,目前国内外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等,适用于高浓度含砷废水,生成的污泥易造成二次污染。在化学法方面的研究已经比较成熟,很多人曾在这方面做了深入的研究。 中和沉淀法作为工程上应用较广的一种方法,很多人在这方面作了深入的研究,机理主要是往废水中添加碱(一般是氢氧化钙)提高其pH,这时可生成亚砷酸钙、砷酸钙和氟化钙沉淀。这种方法能除去大部分砷和氟,且方法简单,但泥渣沉淀缓慢,难以将废水净化到符合排放标准[4]。 絮凝共沉淀法,这是目前处理含砷废水用得最多的方法。它是借助加入(或废水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等离子,并用碱(一般是氢氧化钙)调到适当pH,使其形成氢氧化物胶体吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。其具体方法有,石灰-铝盐法、石灰-高铁法、石灰-亚铁法等[4]。 铁氧体法,在国外,自70年代起已有较多报道,工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.5-9.0,反应温度60-70℃,鼓风氧化20-30分钟,可生成咖啡色的磁性铁氧体渣[5]。NakazawaHiroshi等研究指出[6],在热的含砷废水中加铁盐(FeSO4

工业污水处理含砷废水处理工艺

工业污水处理含砷废水处理工艺 【格林大讲堂】 作为一种高效的光催化剂,应用纳米TiO2催化As(III)氧化为As(V)的研究已有不少报道,但应用纳米TiO2催化转化DMA,MMA的报道较少,尤其是就其光催化转化产物解析,二次吸附及二次污染等方面仍值得进一步研究. 武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队,秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案,是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 纳米二氧化钛(TiO2)因具有较大比表面积,性质稳定且无毒,作为环境中常见的纳米材料应用于去除环境污染物,如无机砷(As(V)和As(III))等.纳米TiO2同时也具有强光催化性能,在紫外(UV)作用下,电子发生跃迁,使原来的空带上获得带负电的高活性电子e,在原来的满带上形成带正电的空穴h+,所生成的电子和空穴对能够与吸附的氧气等反应产生多种活性氧自由基. 实验过程中,自然光中紫外光(λ=254nm)的强度为1.5μW·cm-2;光化学反应器的紫外光(λ=254nm)的强度为4030μW·cm-2. 2.2.2转化产物测定 相对无机砷的去除工作,甲基砷(DMA和MMA)的去除研究鲜有报道,而且主要集中在

使用活性碳、锰绿砂、氧化铁包覆砂以及纳米TiO2等材料,并且去除效率远低于无机砷.因此如果甲基砷能够高效转化为无机砷,砷是一种自然界中普遍存在的非金属元素,价态有+5、+3、0、-3等4种.在自然环境中砷通常以砷酸(H3AsO4)、亚砷酸(H3AsO3)及其阴离子存在.由于农药、含砷废水等外源的进入以及生物转化的作用,有机砷如二甲基砷酸盐(DMA)、一甲基砷酸盐(MMA)等也在地下水、湖泊和河流中发现.毒理学研究表明,一些有机砷(包括DMA,MMA)的毒性比最初预想强很多. 这样就能够通过去除无机砷间接去除甲基砷.本实验室前期通过水解硫酸氧钛的方法合成了纳米TiO2,能够高效去除无机砷.为了有效去除甲基砷(DMA和MMA),本文应用此纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程,主要考察了不同光照条件和pH条件的影响,通过测定液相及固相中的不同组分,解析光催化转化产物,考察纳米TiO2对甲基砷的去除性能,为后续的实际应用提供理论依据. 二甲基胂酸(DMA,C2H7AsO2),购自SigmaChemical.一甲基胂酸(MMA,CH3H2AsO3),购自ChemService.DMA和MMA在不同pH条件下的形态分布见图1.实验中配制浓度为1000mg·L-1的储备液,避光保存于4℃.实验过程中应用1mol·L-1硝酸(优级纯)和氢氧化钾(优级纯)调节pH值.实验中所用纳米TiO2是在4℃条件下水解硫酸氧钛制得,比表面积为196m2·g-1,等电点为5.8. 为分析DMA和MMA的光转化产物,配制100μg·L-1的DMA和MMA溶液中,投加0.01g·L-1纳米TiO2,调节pH值为5.旋转培养1440min,定时取样过滤测定滤液中DMA,MMA和As(V)的浓度,计算不同时刻下DMA和MMA的转化率.上述过程分别在光化学反

有色冶金含砷烟尘的治理

有色冶金含砷烟尘的治理 摘要:矿冶活动,是人类向环境排放砷的最大来源。有色冶炼过程中,含砷气体和液体的量较少,含砷烟尘是固态砷的主要排放形态。本文阐述了有色冶金含砷烟尘减量化处理的主要模式,并探讨了有色冶金含砷烟尘的资源化处理。 关键词:砷有色冶金烟尘治理 有色冶金砷的来源 砷是一种普遍存在的元素,其在地壳中的丰度位于所有元素的第20位,约为1.5-3mg/kg。自然界中存在超过200种含砷矿物。砷常伴生于有色金属矿中,并随精矿进入有色冶炼厂。矿冶活动是人类向环境中排放砷的最大来源。尽管通过选矿可使大部分的砷留在尾矿中,但每年仍有大量的砷(超过50000t/a)随精矿进入冶炼厂,并以气、液和固三种物理形态被排放到环境中。有色冶炼过程中,含砷气体和含砷液体的量较少,由于砷及其化合物具有较强的挥发性,含砷烟尘是固态砷的主要排放形态。 这些含砷烟尘不仅给企业造成了严重的压力,而且造成了企业周边环境的严重污染。目前,我国对砷的卫生标准做出规定:居民区大气中砷的日平均最高容许浓度为0.003mg/m3,饮用水中砷的最高容许浓度为0.05mg/L(以As2O3计),工业废水中砷的最高容许排放浓度为0.5mg/L。如果饮用水、空气、食物中的含砷量超标,就有可能引发砷中毒。2004年12月15日,世界卫生组织公布,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。因此,迫切需要对有色冶金工业中产生的含砷烟尘进行综合治理或者综合回收,使其达标排放或综合利用。 有色冶金含砷烟尘的减量化处理 当前,有色冶金含砷烟尘的处理方法主要有2类:火法处理和湿法处理。 火法处理,典型工艺是火化挥发法,基本原理是利用砷及其化合物具有较强挥发性的特点,通过高温焙烧,使得烟尘中的砷氧化成三氧化二砷(俗称白砒)进行回收。根据实践经验,有效脱砷的根本途径,是冶炼前降低矿石的含砷量。如,在熔炼锡精矿时,对含砷大于1%的锡精矿必须在冶炼前将砷脱除。国内的生产装备水平,火法处理回收的白砷,品位不高。如柳州冶炼厂采用蒸馏炉挥发法生产白砷,杂质含量较高,As2O3一般在90%~95%。同时,挥发后的矿渣含砷高达10%,砷回收率不高,需要进行二次焙烧。总体来看,火化挥发法的缺点是砷的挥发率不高,高品质的一级和二级白砷产品仅占白砷产品总量的32.63%~57.38%。同时,高温焙烧,生产环境比较恶劣,矿渣的砷含量仍保持一定水平,容易污染环境。

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