硫化砷渣一步水热成矿转化固砷与硫回收

作     者：王永好 林裕智 李明洋 时坚 王永净 张静 WANG Yonghao;LIN Yuzhi;LI Mingyang;SHI Jian;WANG Yongjing;ZHANG Jing

作者机构：福州大学环境与安全工程学院福州350108 中国科学院生态环境研究中心北京100085 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2021年第41卷第8期

页      面：3324-3332页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(No.21836002)。 

主　　题：硫化砷渣 结构转化 砷钠明矾石 硫回收 

摘      要：含砷工业废水的处理通常会产生大量的含砷废渣,砷渣中的砷元素在各种环境因素的影响下容易重新释放到环境中.因此,本研究以模拟硫化砷渣作为典型含砷废渣,通过在水热条件下添加Al3+、SO2-4和Na+,将硫化砷渣一步直接转化成稳定的砷钠明矾石,同时回收单质硫.结果表明,最优的转化条件为:Al/As物质的量比为3∶1,pH为2,水热温度和时间分别为200℃和2 h;EDS测试和红外谱图表明,部分砷酸根代替了钠明矾石中的硫酸根离子,从而生成了砷钠明矾石;砷钠明矾石的短期毒性浸出实验表明其在pH值为2~11的浸出液中砷的浸出浓度均小于0.05 mg·L^(-1),参照《HJ/T 300-2007固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》的标准,利用pH=4.93的醋酸缓冲溶液浸渍砷钠明矾石90 d后,砷的浸出浓度依然小于0.05 mg·L^(-1),由此说明转化后的砷钠明矾石具有优越的稳定性.最后利用该方法处理河南和福建两地的某砷渣,结果表明,两种实际砷渣中的砷浸出浓度均由原来的大于400 mg·L^(-1)降低到处理后的小于0.1 mg·L^(-1),远低于国家危险废物鉴别标准中的限值(5 mg·L^(-1));另外,该方法在稳定硫化砷渣的同时还可以回收单质硫,为砷渣的处理与资源化利用提供了一种新思路.