从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法技术

本发明专利技术涉及一种从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法，属于工业废水的处理及综合回收的方法。该方法由还原作业、硫化作业、中和作业及硫酸盐沉淀作业四个作业步骤组成。其中还原作业是使废液中五价砷还原为三价砷，三价铁还原为亚铁；硫化作业是使砷生成硫化砷沉淀，分离得到含砷沉淀物和脱砷液；中和作业是使其中的铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；硫酸盐沉淀作业是在脱铁液中加入石灰处理，使其中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物和水，水作为生产用水返回生产系统循环利用，优点是大幅降低硫化作业的硫化剂用量及硫酸用量，从而降低废液处理费用，有益于环保，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废水的处理及综合回收的方法，特别涉及一种可应用于含砷酸和硫酸铁的工业酸性废水的处理方法，尤指一种从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法。
技术介绍
众所周知，处理含砷和硫酸铁的酸性废水的方法目前有二种：一种是石灰中和沉淀法，另一种是分步沉淀法；其中，石灰中和沉淀法是向酸性废液中加入石灰，提高废液的pH值，使废液中的铁、砷和硫酸盐生成沉淀，石灰中和作业只有一个作业步骤，将砷、铁与硫酸钙一起进入沉淀物中，不能分离回收砷和铁；分步沉淀法首先向酸性废水中加入硫化剂，使砷呈硫化沉淀，分离得到硫化沉淀物和酸性脱砷液；然后向酸性脱砷液中加入碱，使其中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和水；分步沉淀法有三个作业步骤，分别沉淀砷和铁，得到含砷沉淀物和含铁沉淀物，其存在的问题是硫化沉淀砷的作业中，硫化剂与三价铁和五价砷发生氧化还原反应，消耗大量硫化剂，并生成大量硫磺，需要加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法，解决了目前采用石灰中和沉淀法处理酸性废液不能分离回收砷和铁，采用分步沉淀法处理酸性废液存在的硫化剂与三价铁和五价砷发生氧化还原反应，消耗大量硫化剂，废液处理费用高，及生成大量硫磺等问题。本专利技术的原理是在含砷酸和硫酸铁的酸性废液中加入还原剂，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁，其反应议程式为：2Fe3++S2-＝2Fe2++S0↓-->As5++S2-＝As3++S0↓再将还原处理的酸性废液加入硫化剂，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，其反应方程式为：2As3++3S2-＝As2S3↓再把硫化处理的固液分离后的酸性脱砷液中加入碱，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液，其反应方程式为：Fe2++2OH-＝Fe(OH)2↓最后将中和处理产生的脱铁液中加入石灰，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物，反应方程式为：SO42-+Ca2+＝CaSO4↓综上所述，本专利技术的方法是由以下四个步骤组成：一、还原作业：将含砷酸和硫酸铁的酸性废液中加入还原剂，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；其中，还原剂采用焦亚硫酸钠、亚硫酸、亚硫酸钠、亚硫氢钠、二氧化硫或含二氧化硫的烟气、水合肼、硫酸肼或氯化肼；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化剂，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的pH值为0.3～1.8；其中，硫化剂采用硫化氢、硫化氢钠、硫化钠或硫化铵；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入碱，使pH值达到6.5～7.5，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；其中，碱采用氢氧化钠、氢氧化镁、氧化镁、氧化铝或氨水；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入石灰，使pH值达到8.5～9.5，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉-->淀物和水；上述处理产生的水作为生产用水，返回生产系统循环利用。本专利技术的优点在于：在分离回收废液中的砷、铁的过程中，首先进行还原作业，消除了与硫化剂发生氧化还原反应的五价砷和三价铁，大幅降低硫化作业的硫化剂用量及硫酸用量，降低了废液处理费用，实用性强。具体实施方式：实施例1：废液含有五价砷5.86g/L，三价砷0.06g/L，三价铁28.4g/L，二价铁0.1g/L，pH值0.86；具体方法如下：一、还原作业：将废液中加入焦亚硫酸钠20g/L，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化钠24g/L，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的pH值为0.3～1.8；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入氧化镁32g/L，使pH值达到7，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入石灰42g/L，使pH值达到9，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物和水；处理后砷回收率为99.2％，铁回收率为98.5％。实施例2：-->废液含有五价砷5.86g/L，三价砷0.06g/L，三价铁28.4g/L，二价铁0.1g/L，pH值0.86；具体方法如下：一、还原作业：将废液中加入二氧化硫16g/L，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化钠24g/L，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的pH值为0.3～1.8；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入氧化镁35g/L，使pH值达到7，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入石灰46g/L，使pH值达到9，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物和水；处理后砷回收率为99.0％，铁回收率为98.2％。实施例3：废液含有五价砷5.86g/L，三价砷0.06g/L，三价铁28.4g/L，二价铁0.1g/L，pH值0.86；具体方法如下：一、还原作业：将废液中加入二氧化硫16g/L，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化钠24g/L，使砷呈硫-->化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的pH值为0.3～1.8；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入含氧化镁91％的轻烧镁38g/L，使pH值达到7，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入石灰46g/L，使pH值达到9，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物和水；处理后砷回收率为99.1％，铁回收率为98.4％。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法，该方法由以下四个作业步骤组成：一、还原作业：将含砷酸和硫酸铁的酸性废液中加入还原剂，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化剂，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的ｐＨ值为０．３～１．８；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入碱，使ｐＨ值达到６．５～７．５，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入石灰，使ｐＨ值达到８．５～９．５，脱铁液中的硫酸盐生成硫酸钙和氢氧化物沉淀，分离得到含硫酸钙沉淀物和水。

【技术特征摘要】
1.一种从含砷酸和硫酸铁的酸性废液中分离回收砷和铁的方法，该方法由以下四个作业步骤组成：一、还原作业：将含砷酸和硫酸铁的酸性废液中加入还原剂，使废水中的五价砷还原为三价砷，三价铁还原为二价铁；二、硫化作业：将经过还原作业处理的酸性废液中加入硫化剂，使砷呈硫化砷沉淀，分离得到硫化砷沉淀物和酸性脱砷液，硫化沉淀的pH值为0.3～1.8；三、中和作业：将上述硫化作业的固液分离之后的酸性脱砷液中加入碱，使pH值达到6.5～7.5，使脱砷液中的铁呈氢氧化亚铁沉淀，或充入空气使铁呈氢氧化铁沉淀，分离得到含铁沉淀物和脱铁液；四、硫酸盐沉淀作业：将上述中和作业产生的脱铁液中加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：金世斌，巩春龙，高金昌，
申请(专利权)人：中国黄金集团公司技术中心，长春黄金研究院，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]