專利名稱：一種銦生產中含砷鎘廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種銦生產中含砷鎘廢水處理方法。
技術背景
銦生產中的廢水一般含有砷、鎘、鉛等有害雜質。目前，該種廢水的處理方法主要有石灰中和法和硫化鈉處理法以及離子交換法。其中，石灰處理法存在如下不足，一是， 產生的渣太多，渣中含有價金屬的成分太低，不便于回收，丟棄，又污染環境。硫化鈉處理法的不足之處為，在操作中產生劇毒的硫化氫氣體，對環境造成新的廢氣，同時，產生的沉渣含水分較高、顆粒細小，沉降速度慢，導致澄清時間長。離子交換法處理操作相對繁瑣，成本高，一般難以推廣。發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種銦生產中含砷鎘廢水處理方法。以實現沉渣含水分低，沉降速度快，縮短生產時間；脫除有害雜質效果好、沒有廢氣污染，且操作簡單、成本低廉。
本發明的技術方案包括以下步驟(1)加堿中和沉淀鋅及大部分砷和鎘在攪拌下加純堿或氫氧化鈉中和，當溶液的PH達到3 5時，加入5 10g/L廢水的含鐵渣或中和渣作為晶種循環；至pH值為7. 0 10. 0時，靜置5 8小時；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和渣和中和濾液； 主要化學反應為3ZnS04+3Na2C03+3H20 =ZnCO3. 2Zn (OH) 2· H2O 丨 +3Na2S04+2C02 ZnS04+Na2C03 =ZnCO3 丨 +3Na2S04ZnS04+2Na0H =Zn (OH) J, +Na2SO4CdS04+Na2C03 =CdCO3 丨 +Na2SO4CdS04+2Na0H =Cd (OH) I +Na2SO4Fe2 (SO4) 3+3H20 =Fe (OH)3 I +H2SO4Fe (OH) 3+As03_3=FeAs03+30H_Fe (OH) 3+As04^=FeAs04+30rH2S04+Na2C03 =CO2 個 +H2CHNa2SO4(2)加亞鐵鹽進一步除砷、鎘在中和液中先加入5 10g/L硫酸亞鐵，同時加入氧化劑，直到出現大量紅褐色沉淀為止，靜置4 6小時；再次加入0. 5 2g/L硫酸亞鐵，當pH值低于6. 0時，則補加純堿，使 PH值在6. 0 9. 0之間；攪拌均勻，靜置6 12小時，過濾得到含鐵渣和濾液。
所述(1)步中的含鐵渣是(2)步產生的沉淀的再利用，中和渣為(1)步產生的。
所述第(2)步中的氧化劑是5-10mL/L雙氧水或鼓入空氣。2/3頁
本發明與現有技術比較，具有以下優點；(1)在用純堿或氫氧化鈉中和同；樣加入含鐵渣或中和渣作為晶種循環，使形成的中和沉渣沉降速度快，含水分低；一般比沒有加入晶種的水分要低5%以上；可縮短生產時間；同時充分利用含鐵渣中的鐵離子來除去砷。中和渣中的鋅含量為25%以上，可以作為回收鋅的原料，砷和鎘可除去絕大部分；而且不會產生新的污染；如果用碳銨中和，則會產生大量的氨氣，惡化操作環境；且溶液中的銨離子會與鎘離子形成鎘氨絡離子，不利于進一步除去鎘離子；(2)加亞鐵鹽進一步除砷、鎘，同時加入氧化劑，在氧化過程中慢慢形成三價鐵離子，三價鐵離子與砷、鎘緩慢生成共沉淀物。因為三價鐵除砷較二價鐵的效果好，但是如果直接加入三價鐵離子，會有部分氫氧化鐵沉淀，除砷效果變得差些。(3)氧化二價鐵離子的氧化劑用雙氧水或鼓入空氣，不會引入其它離子， 能使處理后的水返回生產系統回用；如果加入其它氧化劑，則會引入其它離子，對回用產生影響；(4)處理后的清液無色、無氣味、其中金屬離子的含量為Zn ( 2mg/L,As ( 0. 5 mg/ L、Cd ( 0. 08 mg/L、Cu 彡 0. 5 mg/L、Pb 彡 1. 0 mg/L，pH6_9 ；可以返回系統使用。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明不作進一步說明 對比實施例1(1)在3L燒杯中加入IL銦生產過程中的廢水(含Zn 19. 26g/LXd: 1. 05g/L、As0. 36g/ L、Cu:0. 05g/L、Pb:0. 05g/L、硫酸:39g/L)在室溫攪拌下慢慢加入純堿中和，當pH值為7.0時，停止加入純堿并靜置8小時后過濾，得中和干渣重67. 3g (成分為Si 28. 40%、 Cd: 1. 56%、As:0. 53%，水分55. 69%)，濾液0. 9L。(2)在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵4. 5g 和雙氧水9mL，攪拌均勻靜置4小時后再加入硫酸亞鐵0. 5g，此時pH值為5. 5，補加純堿調節PH值為6. 5，攪拌均勻靜置6小時，濾過得含鐵濾渣，待用，濾液0. 8L，濾液結果為 Zn:0. 45mg/L、Cd:0. 035mg/L、As0. 12mg/L、Cu:0. 45mg/L、Pb:0. 78mg/L、pH6. 5，夕卜觀無色、 無味、透明似水。中和時未加晶種，中和渣中的水分為55. 69%。
本實施例中，在廢水中和階段時沒有加入晶種，所以中和渣中的水分含量偏高，為 55. 69%ο
實施例2在IOL的攪拌槽中加入5L銦生產過程中的廢水(含Si 20. 56g/L、Cd: 1. 86g/L、 As:0. 45g/L、Cu:0. 07g/L、Pb:0. 02g/L、硫酸:40g/L)在室溫攪拌下慢慢加入氫氧化鈉，當溶液的PH為3時，加入實施例1中的中和渣30g (以干基計)，繼續加入氫氧化鈉到pH值為8.0 ；靜置6小時后過濾，得中和干渣重388. Og (成分為=Zn:28. 49%、Cd:2. 60%, As 0. 63%, 水分49. 15%)，濾液4.5L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵45g并鼓入空氣到出現大量紅褐色沉淀時，靜置4小時后再加入硫酸亞鐵3. 2g，攪拌均勻，靜置8小時，濾過得含鐵濾渣 50g，待用，濾液 4. 1L，濾液結果為Zn:0. 81mg/L、Cd:0. 056mg/L、As0. 08mg/L、Cu:0. 15mg/ L、Pb:0. 78mg/L、pH6. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時加晶種，中和渣中的水分為 49. 15%。比實施例1低6. 5%。且中和渣沉降速度快。
實施例3在15L的攪拌槽中加入IOL銦生產過程中的廢水(含Si 34. 69g/L、Cd 1. 74g/L、4As :0. 25g/L、Cu:0. 02g/L,Pb:0. 015g/L、硫酸J6g/L)在室溫攪拌下慢慢加入純堿，當溶液的pH為5時，加入實施例2中的含鐵渣50g和50g中和渣(以干基計)，繼續加入純堿，測pH 值為9. 0時停止加入純堿，靜置8小時后過濾，得中和干渣重1244g (成分為&1:28. 31%、 Cd: 1. 52%、As 0. 22%，水分58. 45%)，濾液9L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵72g和雙氧化水45mL，攪勻靜置5小時后再加入硫酸亞鐵9g，攪拌均勻靜置8小時，濾過得80. Og含鐵濾渣，待用，濾液 8. 7L，濾液結果為:Zn:0. 89mg/L、Cd:0. 025mg/L、As:0. 15mg/L、Cu:0. 35mg/ L、Pb:0.88mg/L、pH8.0，外觀無色、無味、透明似水。中和時加晶種，中和渣中的水分為 47. 45%ο
實施例4在30L的攪拌槽中加入20L銦生產過程中的廢水(含Si:29. 45g/L、Cd:1.05g/L、 As :0. 34g/L、Cu:0. 05g/L,Pb:0. 03g/L、硫酸27g/L)在室溫攪拌下慢慢加入純堿，當溶液的 PH為4時，加入實施例3中80g含鐵濾渣和IOOg中和渣(以干基計)，繼續加入純堿，測pH 值為10. 0時停止加入純堿，靜置6小時后過濾，得中和干渣重2197g (成分為&1:27. 48%、 Cd: 1. 05%、As :0. 34%，水分47. 59%)，濾液18L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵108g并鼓入空氣到出現大量紅褐色沉淀時，靜置6小時后再加入硫酸亞鐵27g，攪拌均勻靜置8小時，濾過，得IlOg含鐵濾渣，待用，濾液17. 8L，濾液結果為:Zn:0. 69mg/L, Cd:0. 01mg/L、 As:0. 05mg/L、Cu:0. 28mg/L、Pb:0. 78mg/L、pH8. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時加晶種，中和渣中的水分為47. 59%。
實施例5在15L的攪拌槽中加入IOL銦生產過程中的廢水(含Si 34. 69g/L、Cd 1. 74g/L、 As :0. 25g/L、Cu:0. 02g/L,Pb:0. 015g/L、硫酸J6g/L)在室溫攪拌下慢慢加入純堿，當溶液的pH為5時，加入實施例4中IOOg含鐵濾渣，繼續加入純堿，測pH值為9. 5時停止加入純堿，靜置5小時后過濾，得中和干渣重1332. 3g (成分為:Zn:27. 54%、Cd:l. 41%、As:0. 20%， 水分46. 89%)，濾液8. 9L。在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵62. 3g和雙氧化水72mL，攪勻靜置6小時后再加入硫酸亞鐵17. Sg,攪拌均勻靜置12小時，濾過得80g含鐵濾渣，待用，濾液 8. 7L，濾液結果為:Zn:0. 89mg/L、Cd:0. 033mg/L、As0. 15mg/L、Cu:0. 45mg/L、Pb:0. 78mg/L、 pH7. 5，外觀無色、無味、透明似水。中和時加晶種，中和渣中的水分為46. 89%。
實施例6在30L的攪拌槽中加入20L銦生產過程中的廢水(含Si:29. 45g/L、Cd:1.05g/L、 As :0. 34g/L、Cu:0. 05g/L、Pb :0. 03g/L、硫酸:27g/L)在室溫攪拌下慢慢加入純堿，當溶液的pH為4時，加入實施例5中80g含鐵濾渣和50g中和渣(以干基計)，繼續加入純堿，測pH 值為8. 5時停止加入純堿，靜置12小時后過濾，得中和干渣重2099g (成分為&ι:28. 35%、 Cd: 1. 05%、As :0. 34%，水分54. 78%)，濾液18. IL0在濾液中慢慢分別加入硫酸亞鐵108g并鼓入空氣到出現大量紅褐色沉淀時，靜置6小時后再加入硫酸亞鐵12. 7g，攪拌均勻靜置 10小時，濾過得120g含鐵濾渣，濾液17. 5L，濾液結果為Zn:0. 45mg/L、Cd:0. 045mg/L、 As:0. 28mg/L、Cu:0. 34mg/L、Pb:0. 88mg/L、pH7. 0，外觀無色、無味、透明似水。
權利要求
1.一種銦生產中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟加堿中和沉淀鋅及大部分砷和鎘在攪拌下加純堿或氫氧化鈉中和，當溶液的PH達到3 5時，加入5 10g/L廢水的含鐵渣或中和渣作為晶種循環；至pH值為7. 0 10. 0時，靜置5 8小時；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和渣和中和濾液；(2)加亞鐵鹽進一步除砷、鎘；在中和液中先加入5 10g/L硫酸亞鐵，同時加入氧化劑，直到出現大量紅褐色沉淀為止，靜置4 6小時；再次加入0. 5 2g/L硫酸亞鐵，當pH值低于6. 0時，則補加純堿，使 PH值在6. 0 9. 0之間；攪拌均勻，靜置6 12小時，過濾得到含鐵渣和濾液。
2.根據權利要求1所述的所述銦生產中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，所述(1) 步中的含鐵渣是(2)步產生的沉淀的再利用。
3.根據權利要求1所述的所述銦生產中含砷鎘廢水的處理方法，其特征在于，所述第 (2)步中的氧化劑是5-10mL/L雙氧水或鼓入空氣。
全文摘要
一種銦生產中含砷鎘廢水的處理方法，是在廢水中加純堿或氫氧化鈉中和，當溶液的pH達到3～5時，加入5～10g/L廢水處理過程中的含鐵渣或中和渣作為晶種循環；至pH值為7.0～10.0時，靜置5～8小時；過濾，得到含鋅和大部分砷和鎘的中和沉渣和中和濾液；再在中和液中先加入5～10g/L硫酸亞鐵，同時加入氧化劑，直到出現大量紅褐色沉淀為止，靜置4～6小時；再次加入0.5～2g/L硫酸亞鐵，當pH值低于6.0時，則補加純堿，使pH值在6.0～9.0之間；靜置6～12小時，過濾得到含鐵渣和濾液。本發明中和時沉渣沉降速度快，含水分低；可縮短生產時間；又能充分利用含鐵渣中的鐵離子來除去砷。本發明脫除有害雜質效果好、沒有廢氣污染，且操作簡單、成本低廉。
文檔編號C02F9/04GK102502988SQ20111033661
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者劉鵲鳴, 單桃云, 曾雁, 談應順, 陽慧 申請人:錫礦山閃星銻業有限責任公司