本文是学习GB-T 33072-2016 含砷废渣的处理处置技术规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了含砷废渣的处理处置方法及环境保护。
本标准适用于以硫化物形态存在的含砷废渣的处理处置。
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GB 5085.3 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别
GB 5085.7 危险废物鉴别标准 通则
GB 8978 污水综合排放标准
GB 14554 恶臭污染物排放标准
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 26721—2011 三氧化二砷
固化法中水泥固化被广泛使用,此法适用于砷含量比较低的含砷废渣,含砷量一般不大于1.0%。
以水泥为固化剂,与含砷废渣中的水分或另外添加水分发生水化反应生成凝胶,将含砷废渣中的有
害微粒包容起来,逐步硬化成水泥固化体。
含砷废渣、水泥、粉煤灰、矿渣和碎石,按一定比例配制,进行预处理。再加添加剂,搅拌,注入磨具
加压成型。工艺流程图见图1。
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图 1 水 泥 固 化 工 艺 流 程
图
GB/T 33072—2016
水泥固化工艺参数如下:
——灰质量配比:砷渣:水泥:粉煤灰:矿渣:碎石=1:0.4:0.2:0.2:0.2;
——水灰质量比约为1:0.4;
——粉煤灰球磨时间不小于15 min;
——水泥、砷渣、粉煤灰球磨时间不小于20 min;
——搅拌时间均不小于6 min。
水泥固化所需主要设备有:球磨机、搅拌机、固化成型设备等。
对含砷废渣经过水泥固化处理处置后,按GB5085.3
的方法进行浸出毒性鉴别,应符合GB 5085.3 的
要求。
此法适用于砷含量比较高的含砷废渣,含砷量一般不小于1.0%。
3.2.2.1 原 理
将含砷废渣和硫酸置于反应釜中反应完全后,再经过滤、洗涤、干燥,得到产品白砷(As₂O₃
)。 化学
反应方程式如下:
As₂S₃+H₂SO₄=As₂O₃+4S↓+H₂O
3.2.2.2 工艺流程
将含砷废渣和硫酸溶液置于反应釜中,加热、搅拌,然后再经过滤、浓缩、结晶、干燥,制得白砷
(As₂O₃) 产品。工艺流程图见图2。
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图 2 硫酸浸出法工艺流程图
GB/T 33072—2016
3.2.2.3 工艺参数
硫酸浸出法工艺参数如下:
——硫酸溶液浓度不小于80%;
—— 反应温度140℃~210℃;
——反应时间2 h~3h;
——干燥温度100℃~110℃。
3.2.2.4 生产设备
硫酸浸出法主要设备有:反应釜、过滤设备、结晶罐、干燥设备、通风设备、包装设备等。
3.2.2.5 产品指标
产品指标应符合GB 26721—2011 中 As₂O₃-3 的要求。
3.2.3.1 原理
利用氢氧化钠并通入空气对含砷废渣进行碱性氧化浸出,将砷转化成砷酸钠,然后经苛化、酸分解、
还原结晶,得到产品白砷(As₂O3)。 化学反应方程式如下:
As₂S₃+6NaOH=Na₃AsO₃+Na₃AsS₃+3H₂O
Na₃AsS₃+2O₂=Na₃AsO₄+3S↓
2Na₃AsO₃+O₂=2Na₃AsO₄
Na₃AsO₄+SO₂+H₂SO=HAsO₂+Na₂SO+NaHSO
2HAsO₂=As₂O₃+H₂O
3.2.3.2 工艺流程
用氢氧化钠溶液浸取含砷废渣,经过过滤、洗涤得到碱浸渣和碱浸液。在碱浸液中通入空气氧化脱
硫,过滤,往滤液中通入SO₂
气体还原,再经加热蒸发、浓缩、过滤、洗涤、干燥,制得白砷(As₂O₃) 产品。
工艺流程图见图3。
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图 3 碱浸法工艺流程图
3.2.3.3 工艺参数
3.2.3.3.1 碱性浸取
碱性浸取工艺参数如下:
GB/T 33072—2016
——氢氧化钠与含砷废渣(以As₂S₃
计)摩尔比约为7.2:1,固体质量与液体体积比约为1:6;
— 反应温度约为90℃;
——反应时间约为2h;
碱浸液 pH 值为7~8。
3.2.3.3.2 碱浸液氧化脱硫
碱浸液氧化脱硫工艺参数如下:
——空气流量约为120 L/h;
—— 反应温度约为30℃;
——氧化反应时间约为10 h;
——pH 值约为0;
— 脱硫时间约为1 h。
3.2.3.4 生产设备
碱浸法主要设备有:反应釜、过滤设备、结晶罐、干燥设备、通风设备、包装设备等。
3.2.3.5 产品指标
产品指标应符合GB 26721—2011中 As₂O₃-3 的要求。
3.2.4.1 原理
硫酸铜与含砷废渣反应生成亚砷酸,然后通入空气,将其氧化成溶解度大的砷酸,过滤后用二氧化
硫烟气将其还原成亚砷酸,再经冷却结晶、洗涤、干燥,得到产品白砷(As₂O3)。
化学反应方程式如下:
As₂S₃+3CuSO₄+4H₂O=2HAsO₂+3CuSI+3H₂SO₃
2HAsO₂+O₂+2H₂O=2H₃AsO₄
H₃AsO₄+SO₂=HAsO₂+H₂SO₄
2HAsO₂=As₂O₃+H₂O
3.2.4.2 工艺流程
先对含砷废渣进行浆化后,加入硫酸铜溶液进行反应,生成亚砷酸(HAsO₂),
冷却后亚砷酸存在在
残渣中,经过滤分离后,再用硫酸铜浆化后通入空气,将亚砷酸氧化成溶解度大的砷酸,过滤分离后,通
入二氧化硫,将砷酸还原成亚砷酸,再冷却结晶、干燥,制得白砷(As₂O₃)
产品。工艺流程图见图4。
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图 4 硫酸铜置换法工艺流程图
GB/T 33072—2016
3.2.4.3 工艺参数
硫酸铜置换法工艺参数如下:
——反应温度65℃~70℃;
——反应时间约为1 h;
——空气流量约为100 L/h;
— 氧化、还原反应时间约为1 h。
3.2.4.4 生产设备
硫酸铜置换法主要设备有:反应釜、过滤设备、结晶罐、干燥设备、通风设备、包装设备等。
3.2.4.5 产品指标
产品指标应符合GB 26721—2011 中 As₂O₃-3 的要求。
在处理处置过程中产生的废水,应经絮凝沉淀等处理后,送至生产工艺中循环使用。最终废水应进
一步进行深度除砷,采用聚合硫酸铁法、化学吸附法、离子交换法、膜处理法以及生物法等,进行无害化
处理处置,排放应符合GB8978 的要求。
在处理处置过程中产生的废气,应采用专业的喷淋吸收等,进行无害化处理,排放应符合GB
14554 和
GB16297 的要求。
在处理处置过程中产生的废渣以及集尘收集的粉尘,应按GB5085.7
的规定进行鉴别,并符合下列
规定:
a)
经鉴别属于危险废物,应根据自身条件进行深度无害化处理,或交由有资质的专业危险废物处
理机构进行处理;
b) 经鉴别属于一般固体废物,应按GB18599 的要求进行处理。
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