一种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法
【专利摘要】本发明提供了一种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，包括以下步骤：用酸将含砷、锑的废水pH调至0～3，加入活泼贱金属粉末、络合剂，以100～600r/min的搅速搅拌反应，于10～80℃置换10～120min；所述含砷、锑的废水中，As(III)含量为0.1～10g/L，Sb(III)含量为0.1～25g/L；所述活泼贱金属粉末的质量用量以所述废水的体积计为5～100g/L；所述络合剂的质量用量以所述废水的体积计为0.5～5g/L；所述的活泼贱金属为铁、锌及铁锌合金中的一种或两种以上任意比例的组合；本发明方法在高效去除水体中砷、锑的同时，不产生有毒砷化氢和锑化氢气体，工艺简单，经济环保。
【专利说明】一种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法 (一）
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，属于重金属水处理技 术领域。 (二）
【背景技术】
[0002] 砷、锑是地壳的组成元素，广泛分布于自然界中，其中砷主要以硫化物形态夹杂在 其他金属矿中，锑一般以单质、辉锑矿或者方锑矿等形式存在。随着现代技术的蓬勃发展， 砷和锑的性质被不断发掘利用，现已广泛用于各个领域。人类对含砷锑矿物的开采和冶炼 以及砷化物、锑化物的广泛应用，造成了日趋严峻的砷锑污染问题。其中以水体的砷锑污染 危害最大。工业废水是水体中砷锑污染物的重要来源，由于在工业生产中砷、锑往往是共生 的，这使得工业废水中经常同时含有砷锑两种剧毒元素，不仅增强了毒性，同时也加大了净 化回收的难度。
[0003] 目前主要有以下几种净化工艺：沉淀法，该法不但需要大量的化学药剂，而且产生 大量含砷锑废渣，容易造成二次污染；吸附法，所用吸附剂一般具有选择吸附性，且吸附剂 的再生、回收和再利用存在一定的难度；膜分离法，廉价性能完备的膜的制备和膜的污染问 题还有待解决，且膜分离过程中需频繁冲洗甚至换膜，从而使成本上升；离子交换法，树脂 价格高，需要专门的离子交换柱设备，投入较大，且树脂具有选择性；生物法，去除效率不 高，需和其它净化技术联合，且对原水有着苛刻的要求；电沉积法，工艺影响因素较复杂，难 优化，且在电沉积过程中极易析出剧毒砷化氢气体、锑化氢等剧毒气体，造成二次污染。
[0004] 因此，研究新型高效去除水体中砷、锑，且工艺过程中不产生有毒砷化氢和锑化氢 气体具有重要意义。 (三）
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术对水体中砷、锑污染治理的不足，提供一种绿色高 效的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，通过在一定温度的酸性体系中加入适量活 泼贱金属，可有效去除并回收水体中的砷、锑，且不产生砷化氢和锑化氢等有毒气体。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，所述的方法包括以下步骤：用酸将 含砷、锑的废水PH调至0?3,加入活泼贱金属粉末、络合剂，搅拌反应，搅拌速度为100? 600r/min，反应温度为10?80°C，反应置换时间为10?120min;所述含砷、锑的废水的 As(III)含量为0. 1?10g/L，Sb(III)含量为0. 1?25g/L ;所述活泼贱金属粉末的质量 用量以所述废水的体积计为5?100g/L ;所述络合剂的质量用量以所述废水的体积计为 0. 5?5g/L ;所述的活泼贱金属为铁、锌及铁锌合金中的一种或两种以上任意比例的组合。
[0008] 本发明活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其中，优选所述活泼贱金属粉末 的质量用量以所述废水的体积计为5?50g/L ;优选所述络合剂的质量用量以所述废水的 体积计为2. 5?5g/L。
[0009] 优选所述酸为盐酸。
[0010] 推荐所述络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸钠、酒石酸钾中的一种 或两种以上任意比例的组合。优选所述络合剂为柠檬酸铵，或者优选所述络合剂为柠檬酸 钠与柠檬酸钾任意比例的混合物。
[0011] 优选所述活泼贱金属为锌。
[0012] 本发明所述水体为工业重金属冶金废水、地表水或生活污水。
[0013] 推荐本发明所述的活泼贱金属粉末为60?400目，优选200?400目。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明解决了水体中砷、锑污染治理过程中对高浓度砷、锑 污水处理能力较差，且易产生砷化氢和锑化氢的痼疾。采用活泼贱金属的方法，在高效去除 水体中砷、锑的同时，不产生有毒砷化氢和锑化氢气体。本发明工艺简单、操作方便、效率 高、易于实现，无二次污染，经济环保。 (四）
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图I :200mL As(III)含量为0. lgL_\ Sb(III)含量为0. SgI/1的地表水于反应器 中，采用盐酸将溶液pH调至0,加入IOg锌粉，0. 5g柠檬酸铵，搅拌速度为400r/min，反应温 度为10?80°C，置换时间为60min。水体中砷和锑的去除效率与反应温度的关系曲线，曲 线1为锑去除效率与反应温度关系曲线，曲线2为砷去除效率与反应温度关系曲线。 (五）
【具体实施方式】
[0016] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限 于此。
[0017] 实施例1
[0018] 取200mL As(III)含量为SJglASb (III)含量为5. Sg!/1的分银渣浸出液于反应 器中，采用盐酸将溶液pH调至0,加入IOg铁粉（60目），0.5g柠檬酸铵，搅拌速度为400r/ min，反应温度为40°C，置换时间为10?120min。
[0019] 采用置换效率来评估铁粉对水体中砷、锑的置换去除效果。
[0020] 表1不同置换时间的实验结果
[0021]
[0022] 实施例2
【权利要求】
1. 一种活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步 骤：用酸将含砷、锑的废水pH调至0?3,加入活泼贱金属粉末、络合剂，搅拌反应，搅拌速 度为100?600r/min，反应温度为10?80°C，反应置换时间为10?120min;所述含砷、锑 的废水中^8(111)含量为0.1?1(^/1，5&(111)含量为0.1?25§/1 ;所述活泼贱金属粉 末的质量用量以所述废水的体积计为5?100g/L ;所述络合剂的质量用量以所述废水的体 积计为0. 5?5g/L ;所述的活泼贱金属为铁、锌及铁锌合金中的一种或两种以上任意比例 的组合。
2. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述活 泼贱金属粉末的质量用量以所述废水的体积计为5?50g/L。
3. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述络 合剂的质量用量以所述废水的体积计为2. 5?5g/L。
4. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述酸 为盐酸。
5. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述络 合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、酒石酸钠、酒石酸钾中的一种或两种以上任意比例 的组合。
6. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述络 合剂为朽1檬酸铵。
7. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述络 合剂为柠檬酸钠与柠檬酸钾任意比例的混合物。
8. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述活 泼贱金属为锌。
9. 如权利要求1所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所述水 体为工业重金属冶金废水、地表水或生活污水。
10. 如权利要求1?9所述的活泼贱金属置换去除水体中砷、锑的方法，其特征在于，所 述的活泼贱金属粉末为60?400目。
【文档编号】C02F1/62GK104496001SQ201410781756
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】伍廉奎, 郑国渠, 曹华珍 申请人:浙江工业大学