专利名称：从含砷废水中提取砷的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学、冶金的废水处理技术领域，具体地涉及一种从含砷废水中提取砷的方法及装置。
目前国内外对含砷废水的处理方法较多，常见的有石灰法、铁盐法、软化锰矿法和硫化法。(《环保工作者实用手册》，冶金工业出版社，1984年11月第一版，1986年6月第二次印刷第464页-468页)，前三种方法都是把含砷废水中的砷转移到固相，形成有毒有害的工业废渣，易造成二次污染，而宝贵的砷资源得不到利用。后一种硫化法虽然适用处理含砷酸性废水，砷以阳离子形式存在;是利用硫化钠、硫氢化钠和砷反应生成难溶的硫化砷，其除砷效果好，形成硫化砷含量较高，有一定利用的价值，但其存在向酸性废水中投加硫化钠、硫氢化钠发生剧烈酸碱反应，80%以上生成硫化氢气体逸出，污染大气，其需用氢氧化钠吸收，处理成本高、设备复杂、操作难以控制等缺点。
本发明的目的是克服上述方法的缺点提供一种从含砷废水中提取砷的方法及装置，它既能有效地提取砷并防治砷对环境的污染，又能为高砷矿的开采应用，砷资源的综合利用，开拓一条新的途径。
本发明的任务是通过下述方法及装置实现的，其主要技术特征是按以下几个步骤进行的。(参见图3)(1)将含砷废水中悬浮物滤去;
(2)调节其含砷废水的PH值，使其小于1.5;
(3)将上述含砷废水从上部通入该装置反应器8中，与其内硫化亚铁反应20-25分钟后，从其下部的排放口10放出;
(4)应用分离技术提取上述废水中的砷，其硫化物的砷含量在50%以上，其提取率在99.5%以上;
(5)提砷后废水再加石灰乳中和搅拌，控制PH值在8-9间，除去铁、负二价硫及微量砷，使水质含砷量小于0.5mg/L，负二价硫含量小于1mg/L，使废水符合GB8978《污水综合排放标准》排放。
实现上述方法的主要设备是该装置的反应器，其包括一个圆柱形壳体3及上、下废水进、出口2、10，其主要技术特征是其上端部位置设有硫化亚铁投料口1，其一侧设有压力表6，排空口7，玻璃管8，其内中部设有硫化亚铁固定床9，其下边有布水挡板，其上设有布水头5，反应器壳体3内设有玻璃钢涂层4。
布水挡板用钢板焊接，其上的布水头5上端孔孔径1mm。硫化亚铁固定床9中的硫化亚铁的粒径是5-10mm。
其在传统的硫化法基础上，用硫化亚铁代替硫化钠，硫氢化钠作为负二价硫的供应源，含砷废水在酸性条件下，砷以硫化物形态提取。
提取砷的化学反应式是
经提取砷后的废水，酸性强，含有负二价硫，微量的砷及大量的二价铁，用石灰乳进行中和处理，控制PH＝8～9，发生下列反应
经石灰乳中和处理后废水中的砷小于0.5mg/L，负二价硫小于1mg/L，PH＝8～9，水质达到GB8978《污水综合排放标准》。
本发明与常用的石灰法、石灰-铁盐法，软锰矿法相比，具有能有效地提取含砷废水中的砷，以硫化物形态存在，可作为砷制品生产原料再利用，防止砷的二次污染优点;其与传统的硫化法相比，具有能有效提取含砷废水中的砷，其二价硫的一次利用率从15%提高到95%以上，其设计合理，设备简单，操作易控制，成本低，为高砷矿的开采应用，砷资源的综合利用开辟了一条新途径。
下面结合附图及实施例详细说明本发明。
图1是本发明提供的装置反应器的主视2是图1的A-A剖视3是本发明所提供的从含砷废水中提取砷及废水处理的工艺流程图参考图1，图中1-投料口，2-含砷废水进口，3-外壳体，4-搪玻璃钢涂层，5-布水头，6-压力表，7-排空口，8-玻璃管，9-硫化亚铁固定床，10-含砷液出口。
参考图2，图中5-布水头;
参考图3，图中1-集水池，2-耐酸泵，3-离心分离机(或板框压滤机)，4-集水池，5-硫酸储槽，6-耐酸泵，7-流量计，8-装置反应器，9-离心分离机(或板框压滤机)，10-中和反应槽，11-输气管道，12-石灰乳槽，13-斜板沉淀池，14-污泥泵，15-达标水。
实施例1参见图3中该装置反应器8，制造容积500升，从图1中的投料口1放入粒径5-10毫米的硫化亚铁200千克，把经过滤滤去悬浮物含砷405.3mg/L，PH＝1.2的废水，通过图3中流量计7，控制流量每小时1.2-1.5立方米，连续通过图3装置反应器8，并和其内硫化亚铁发生一系列的化学反应，含砷废水在装置反应器8内平均停留25分钟，控制出水负二价硫过剩量5-10mg/L，出水直接进入图3离心分离机9(或板框压滤机)分离黄色硫化砷沉淀物，硫化砷干基砷含量平均值52.1%，滤液中含砷0.368mg/L，砷的提取率为99.91%，滤液在图3中和反应槽10内，用石灰乳中和处理，PH值控制在8-9间，进行沉淀分离，水质砷含量0.038mg/L小于0.5mg/L，负二价硫含量0.585mg/L，小于1mg/L，符合GB8978《污水综合排放标准》，由图2中15排放，污泥由污泥泵14抽出。
实施例2参见图3中该装置反应器8，制造容积2000升，从图1中投料口1放入粒径5-10毫米的硫化亚铁800千克，把经过滤滤去悬浮物含砷732mg/L，PH＝1的废水，通过图3中流量计7，控制流量每小时6～8立方米，连续通过图3中装置反应器8，并和其内的硫化亚铁发生一系列化学反应，含砷废水在反应器8内平均停留20分钟，控制出水，中负二价硫过剩量5-10mg/L。出水直接进入图3中离心分离机9(或板框压滤机)，分离出黄色硫化砷沉淀物，硫化砷干基砷含量平均值51.3%，滤液中含砷0.567mg/L砷的提取率99.92%，滤液在图3中和反应槽10内，用石灰乳中和处理，PH值控制在8～9间，进行沉淀分离，水质砷含量0.185mg/L小于0.5mg/L，负二价硫含量0.405mg/L小于1mg/L，符合GB8978《污水综合排放标准》，由图3中15排放，污泥由污泥泵14抽出。
权利要求
1.一种从含砷废水中提取砷的方法，其含砷废水在酸性条件下，砷以硫化物的形态提取，其特征在于按下列几个步骤进行(1)将含砷废水中悬浮物滤去；(2)调节含砷废水的PH值，使其PH小于1.5；(3)将上述含砷废水从上部通入该装置反应器(8)中与其内硫化亚铁反应，平均停留20-25分钟，从下部的排放口(10)放出；(4)应用分离技术提取上述废水中的砷，其硫化物的砷含量在50%以上，其提取率99.5%以上；(5)提取砷后废水再加石灰乳中和处理，控制PH值在8-9之间，经斜板沉淀分离，除去铁、负二价硫及微量砷，使水质含砷＜0.5mg/L，负二价硫含量＜1mg/L。
2.一种用于权利要求1方法的装置反应器，其包括一个圆柱形壳体(3)及上、下废水进出口(2)、(10)，其特征在于其上端部位置设有硫化亚铁投料口(1)，其另一侧设有压力表(6)、排空口(7)及一端连通排空口(7)，另一端连通反应器的玻璃管(8);其内中部设有硫化亚铁固定床(9)，其下边有布水挡板，其上设有布水头(5);反应器壳体(3)内设有玻璃钢涂层(4)。
3.按照权利要求2所述的装置反应器，布水挡板用钢板焊接，其上的布水头(5)上端孔孔径1mm。
4.按照权利要求2所述的装置反应器，其特征在于硫化亚铁固定床(9)中的硫化亚铁的直径是5-10mm。
全文摘要
本发明提供一种从含砷废水中提取砷的方法和装置。按以下几个步骤进行，即过滤其悬浮物；调节其pH值小于1.5；通过装置反应器与硫化亚铁反应；应用分离技术提取砷；用石灰乳中和废水，控制pH值在8—9间，经沉淀分离，使水质含砷量小于0.5mg/L，负二价硫含量小于1mg/L。砷回收率达99.5％以上，砷硫化物含砷量大小50％。能有效地防止砷对环境的污染，降低成本，为砷资源的综合利用提供了一条新途径。
文档编号C22B30/04GK1105069SQ94110419
公开日1995年7月12日 申请日期1994年1月9日 优先权日1994年1月9日
发明者高尚俭 申请人:高尚俭