SO2还原联合扩散渗析法处理高铜含砷废水研究.pdfVIP

SO 还原联合扩散渗析法处理高铜含砷废水研究 2 1 1 1,2 3 张宝 ，张佳峰 ，杨兴文 ，钟胜奎 1 中南大学冶金科学与工程学院，长沙 （410083 ） 2 江铜集团贵溪新材料有限公司，江西贵溪 （335424 ） 3 桂林工学院，广西桂林 (541004) E-mail ：csuzb@ ，zhangjiafeng1984@163.com 摘 要：采用SO 还原联合扩散渗析法对高铜含砷废水进行了铜砷分离，研究了SO 流量、 2 2 反应时间、反应温度和搅拌速度以及扩散渗析过程进水酸度、水流速、料流速对铜砷分离的 影响。研究结果表明，在 20L 高铜含砷废水条件下， SO2 流量为3kg/h ，反应时间为1h， 反应温度为室温，搅拌速度为 800r/min ，进水酸度为 5g/L ，水流速为 450ml/h ，料流速为 400ml/h 时，铜砷分离综合效果最好。铜的分离率达94.71% ，砷的分离率达95.63%。 关键词：高铜含砷废水；铜砷分离；SO2 还原联合扩散渗析法； 中图分类号：TQ 085.41 文献标识码：A 砷是一种有毒的致癌物质，对环境的污染主要是对水体的污染。对高铜含砷废水进行分 离，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有十分重大的经济效益和社会效益。目前， 国内外主要以石灰－铁盐沉淀法、硫化－石灰沉淀法、氧化沉砷法和中和沉砷法等化学沉淀 [1-4] [5] 法处理含砷废水 ，除此之外，还有诱导电积法，铁屑置换法、吸附剂法 、氧化铁渣除 砷法[6]等，但这些传统的工艺存在试剂消耗量大，铜回收效果不理想，易造成环境二次污染 等问题。电渗析法[7]回收分离有价金属时能耗高，易造成浓差极化产生结垢等。本研究采用 SO2联合扩散渗析法，具有投资小，能耗低，操作方便，环境污染小，有价金属回收效果好 等优点，通过SO2还原砷酸和扩散渗析[8-16]两个过程进行，使铜、砷得以有效的分离。 1 实验 1.1 实验原料 + 高铜含砷废水来源于国内某冶炼企业生产过程中产生的硫酸铜结晶母液，主要包括 H 、 Cu2+和 AsO43- ，还含有少量的Fe 、Zn 、Pb 等。化学分析结果如表 1 所示。 表 1 高铜含砷废水的主要成分 Table 1 The major components of wastewater containing high concentration of copper and arsenic + 名称 H (g/L) Cu(g/L) As(g/L) Fe(g/L) Pb(g/L) Zn(g/L) 高铜含砷废水 145.64 37.40 160.06 1.36 0.018 0.624 1.2 实验试剂及仪器 试剂：盐酸(分析纯) 、浓硫酸(分析纯)等。 仪器：气体质量流量调节仪(810) 、扩散渗析器(HKY-001)、过滤装置等。 1.3 实验原理 SO 还原高铜含砷废水过程是利用 SO 将氧化性酸 H AsO 还原成砒霜，从而达到降低 2