硫酸廠含砷石膏穩(wěn)定化處理后的溶出性能研究.pdf

1、本文以石灰沉淀法處理硫酸廠含砷廢水所產(chǎn)生的含砷石膏渣為原料，分別在50℃、70℃、90℃的條件下對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化處理后，用XRD和能譜對(duì)穩(wěn)定化處理前后含砷石膏進(jìn)行表征。然后以穩(wěn)定化處理前后含砷石膏為研究對(duì)象，以硫酸溶液為溶出劑，進(jìn)行溶出性能的研究，考察了pH值、溶出時(shí)間、溶出溫度、液固比等條件對(duì)砷溶出的影響。最后研究了穩(wěn)定化處理前后含砷石膏中砷的常規(guī)溶出動(dòng)力學(xué)。研究結(jié)果如下:
　　 (1)含砷石膏在初始形態(tài)時(shí)是非晶型結(jié)構(gòu)，具有較高

2、的活性，極易被雨水溶出而污染環(huán)境。含砷石膏經(jīng)高溫處理后，可轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N有晶型的含砷物質(zhì)，而且在試驗(yàn)范圍內(nèi)，高溫處理后的含砷石膏的物相愈穩(wěn)定。這對(duì)含砷石膏的穩(wěn)定化處理有重要的指導(dǎo)意義。
　　 (2)影響含砷石膏中砷溶出量的因素有粒度、pH值、溶出時(shí)間、溶出溫度、液固比和含砷石膏物相，對(duì)于同一物相的含砷石膏，溶出pH值和液固比是影響砷溶出量的主要因素。實(shí)際存放含砷石膏渣的堆放場(chǎng)所應(yīng)防水防雨防潮，避免含酸溶液的浸泡，以防止砷的溶出污染。

3、
　　 (3)含砷石膏通過(guò)加溫的穩(wěn)定化處理后，其溶出特性與穩(wěn)定化處理前的規(guī)律相近，但砷的溶出濃度卻大大降低。這為含砷石膏的穩(wěn)定化處理指明了方向。
　　 (4)通過(guò)Avrami方程對(duì)砷溶出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模型擬合，發(fā)現(xiàn)砷在硫酸體系中的動(dòng)力學(xué)模型均為n＜1的Avrami方程。未處理、50℃、70℃、90℃穩(wěn)定化處理后的含砷石膏的反應(yīng)常數(shù)分別為0.0754、0.0655、0.0635、0.0597。穩(wěn)定化處理前后含砷石膏中

4、砷的溶出特性可用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷腁vrami方程進(jìn)行描述。依據(jù)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求得未處理、50℃、70℃、90℃穩(wěn)定化處理后的含砷石膏的表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為0.3228、0.2906、0.2811、0.2546;表觀活化能分別為4.15 kJ·mol-1、4.24 kJ·mo1-1、4.52 kJ·mol-1、5.45 kJ·mol-1。穩(wěn)定化處理后含砷石膏的表觀反應(yīng)級(jí)數(shù)明顯下降，而表觀活化能卻增加了，說(shuō)明穩(wěn)定化處理后含砷石膏部分轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定