本發明涉及資源回收利用,具體涉及一種從污酸中高效除硒的處理方法。
背景技術:
1、銅冶煉過程中,因銅精礦含硫,冶煉煙氣中富含so2,經收塵、洗滌、凈化后送入制酸系統制酸。洗滌過程產生的稀硫酸含有重金屬和雜質元素,需定期開路處理,這部分開路的酸性廢水也被稱為污酸。污酸中含有15-20mg/l的硒,主要以亞硒酸鹽的形式存在,對生物具有毒性。常見的污酸處理方式,如硫化沉淀、鐵鹽除砷等,以金屬元素的沉淀去除為主,難以處理硒元素,處理后液無法滿足國家排放標準要求。
2、目前的含硒廢液處理方法有物理法、化學法和生物法。物理法是利用吸附材料的高比表面積或孔隙結構除硒,但吸附材料再生困難,需定期更換,吸附選擇性受共存離子,特別是so42-干擾大。生物法是通過微生物的代謝作用來降解除硒,但還原菌種類較少,對廢液組分、ph等反應條件要求高,反應時間長,工業化應用困難。化學法是目前工業應用中比較成熟的一種方法,fe3+、al3+等離子絮凝共沉淀法和so2還原法應用最為廣泛。其中絮凝共沉淀會產生大量的共沉淀污泥,需要污染物二次處理;so2還原回收效果好,但僅適用于ph在6附近的廢液,對酸性液體還原效率較低,且存在氣態還原劑儲存、外溢風險。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明旨在提供一種從污酸中高效除硒的處理方法。
2、為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
3、一種從污酸中高效除硒的處理方法,具體過程為:
4、將待除硒的污酸進行預熱,補入硫酸調節至h+濃度為4-6mol/l,然后加入還原劑亞硫酸鈉na2so3,充分攪拌混合;控制升溫到55-70℃進行一段反應,然后加入采用硫代硫酸鈉na2s2o3和碘i2混合配置而成的復合催化劑,攪拌混合,再繼續深度反應,反應結束后過濾固液分離。
5、進一步地,將待除硒的污酸預熱到40℃。
6、進一步地,所述還原劑亞硫酸鈉na2so3的摩爾用量為理論值的1.1-1.2倍。
7、進一步地,一段反應時間為5min。
8、進一步地,i2的用量為每升污酸加入0.3-0.5mol?i2,na2s2o3和i2的摩爾比=(3-5):1。
9、進一步地,室溫下先用適量清水將i2全部溶解,再緩慢勻速加入na2s2o3,攪拌至溶液全部褪色,得到復合催化劑。
10、進一步地,深度反應時間為10-15min。
11、本發明的有益效果在于:
12、本發明通過固體亞硫酸鈉在酸性溶液中會分步水解,強酸性條件下產生具有較強還原性亞硫酸的特點,將其作為酸性介質中二氧化硫還原的替代物,解決還原劑儲存運輸的安全問題和還原過程中so2氣體外溢的環境污染問題。在添加亞硫酸鈉前先預熱可以防止液體局部溫度升高過快、亞硫酸鈉分解生成的so2量超過液體可溶解量從而造成so2外溢的問題,避免造成環境污染和還原劑損失,保證還原效果。
13、利用鹵族元素離子的催化特性,碘和硫代硫酸鈉在室溫下提前混合配置,使碘全部提前氧化成碘離子,催化廢酸中硒的還原反應,提升反應速率。且可以將亞硫酸鈉無法還原的硒酸中的se(vi)還原成亞硒酸中的se(iv),達到深度除砷的效果。反應方程式如下:
14、i2+2s2o32-=2i-+s4o62-
15、seo32-+4i-+6h+→2i2+se+3h2o
16、seo42-+4i-+4h+→seo32-+2i2+2h2o
17、硫代硫酸鈉的添加不引入新元素,同時過量的硫代硫酸鈉可將硒還原反應中生成的碘單質再次氧化成碘離子,達到循環催化的效果,進一步促進硒還原反應的進行。而碘和硫代硫酸鈉混合配置的復合催化劑與亞硫酸鈉的分步添加,也可盡量避免在亞硫酸還原硒之前先被氧化成硫酸根,造成還原劑的損失,影響硒的還原效果。
18、使用亞硫酸鈉還原、碘和硫代硫酸鈉催化作為替代傳統的so2還原方式,解決了傳統so2還原法受ph液體限制的問題,通過碘和硫代硫酸鈉催化加快反應速率,同時解決傳統亞硫酸鹽無法還原亞硒酸鹽以外含硒物質的問題,提升硒的還原效果。
1.一種從污酸中高效除硒的處理方法,其特征在于,具體過程為:
2.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,將待除硒的污酸預熱到40℃。
3.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,所述還原劑亞硫酸鈉na2so3的摩爾用量為理論值的1.1-1.2倍。
4.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,一段反應時間為5min。
5.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,i2的用量為每升污酸加入0.3-0.5moli2,na2s2o3和i2的摩爾比=(3-5):1。
6.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,室溫下先用適量清水將i2全部溶解,再緩慢勻速加入na2s2o3,攪拌至溶液全部褪色,得到復合催化劑。
7.根據權利要求1所述的處理方法,其特征在于,深度反應時間為10-15min。