铁砷共沉淀物长期稳定性研究

有色金属的冶炼过程中会产生大量砷含量很高的酸性废水，其任意排放会造成严重的环境砷污染，必须对其进行除砷处理达标后才能向环境排放。目前，铁砷共沉淀法是一种被广泛应用且较为经济的废水除砷技术，然而由此产生的大量含砷工业废渣中砷的化学形态尚不清楚，其稳定性也较差，容易造成严重的二次砷污染。因此，弄清铁砷共沉淀法产生的工业废渣中砷的化学形态，通过技术改造增强其长期稳定性，探索砷稳定性变化的分子机制具有重要的理论和现实意义。 本文对硫酸盐体系铁砷共沉淀法处理含砷废水所产生的废渣在长期稳定堆放过程中的稳定性及其影响因素进行了系统深入的研究。实验结果表明： （1）铁砷共沉淀物的稳定性受体系的最终pH值影响很大，随体系pH升高，含砷共沉淀物稳定性明显下降。溶液呈弱酸性时(pH 4或5)，含砷共沉淀物的稳定性较好，溶液呈弱碱性时(pH 8或9)，含砷共沉淀物的稳定性较差。 （2）碱类型影响含砷共沉淀物的稳定性，使用CaO中和酸性铁砷溶液显著提高了共沉淀的稳定性。在含砷溶液中添加钙离子也具有明显提高含砷共沉淀物稳定性的作用。 （3）Fe(III)/As(V)比影响铁砷共沉淀物稳定性，Fe(III)/As(V)越大，所形成共沉淀物越稳定。在铁砷酸性溶液的中和过程中，在pH=4时停留一段时间能够明显提高共沉淀物的稳定性，这种特性对于优化工业共沉淀法除砷工艺从而提高共沉淀含砷废渣稳定性具有重要意义。 （4）腐殖酸的加入最终削弱了铁砷共沉淀物中砷的稳定性。 （5）与Fe(III)-As(V)体系相比，Fe(III)-As(III)共沉淀体系中，共沉淀物在弱碱性区稳定性较好，在弱酸性区稳定性较差。在Fe(III)-As(III)-As(V)体系中，使用NaOH作为碱时，在弱碱性区稳定较好，而在弱酸性区稳定性较差。使用CaO作为中和碱在弱碱性区提高了共沉淀体系的稳定性，而在弱酸性区则降低了共沉淀体系的稳定性。