用黄铁矿制备含砷废水净化剂的实验研究

f ／f 7 ． ，／ — — 一 ／ l弹5年 2月 第 13卷 第 1期 ， ＼ )＼ ， 环 境 工 程 February．1995 Voll3．No 1 桑” 用黄铁矿制备含砷废 净化剂的实验研究 治理 童兰苎趣 兴宝 操召春 √夕 彳 一 — ～ ； ． (安搬师范大学化学系，芜湖 24t~) ，／ ／ v- 要 本文报道了以黄铁矿和还原铁糟或其代用品为原料，制备含 砷废水净化剂 硫化亚铁的 方 法．原事}配比为 100：35，粒度 ≤100目，反应温度为 2加 ～ 350℃ 是嗣备的最佳条件 本法原料r 工艺 简单，成本低 ，具有 ／ 良好的开发应用前景· ， 颀、 卫 f 处坝、张√ EXPERIMENTAL STUDY TO PREPARE A CLEANING AGENT OF ARSENIC W ASTEWATER BY PYRITE x~ k--ng Gong ShJguo，Chi Xinsbao，Cao Zhaochung (( 神 DepaII删 ，Anhui Normal Uni~ 'ity,wuI-u1 241~00) AI~ TRACT ∞恻 aI m~thodtO p a elea~ng 删 ar ●∞ 一FdS Ie and tedlx~d iron r Ot-stt~itutes． The o irm耵B are 100 ： 3S 珊岱s ≤100 mB啦 删 i罐 田p％nln 200 ～ 350℃ 。 Tb ．are ahtn,,dar~ taw material， 嘣 e proms，lover cost in the rtellx~ T岫 ℃ a s 0f ope~ng and a佴i KEY WORUS axsen~ a leaning ， pyrite l 前畜 砷是毒性很大的元素，而冶金、制酸、石 油 化肥、农药等工业会排 出含砷废水，给环 境带来污染，危害生物，。影 响人们 的身体健 康。日此，必须采取台适的方法处理这些含 砷废水。 含砷废水的处理方法 已有不少，但又各 有 一定的优缺点 。近些年来，人们 发现 硫化亚铁除砷效果很好 。然而硫化亚铁 价格较贵．限制了其在 废水处理 中的应 用。 所以，人们在积极设法降低其生产成本 ，或 寻找其代用品阻 。 我们通过大量反复的实验，发现用天然 黄铁矿与还原铁粉或其代用品混合后加热反 应．其产物具有很好的除砷效果。该产品生 产原料来 源广．工艺简单．价格低廉，具有很 1994-09—10 收稿 4 好的应用价值，为含砷废水 的治理开辟了新 的途径 。 2 实验部分 2．1 主要仪器，实验 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 和试剂 PHS—_3型酸度计 (厦门分析仪器厂)：721 型分光度计 (上海第三分析仪器厂)；马福 炉，用 EF]1_{)4型调节式测温毫伏计控制温 度；电动搅拌器；砷化氢发生器等 三氧化二砷 (进 口)，砷酸钠，还原铁粉， 二乙基二硫代氨基甲酸银等试剂 ，均为分析纯。 实验用含砷水样 (或称废水)系用三氧化 二砷或砷酸钠的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 溶 液稀释 而成，其 pH 值用盐酸或氢氧化钠溶液调节。 黄铁矿样是将取 自安徽铜 陵某矿的黄铁 矿石 (含硫量 ≥3O％)，经破碎，细磨成不同粒 度而成。 2．2 实验步骤 维普资讯 http://www.cqvip.com 将黄铁矿样和还原铁粉按一定 比例温和 均匀，放人马福炉 中加热，控制反应温度和时 间，即得净化剂产品。 对产品质量的检验不是测定其 生成硫 化 亚铁的多少，而是直接测定其赊砷能力 称 取一定量净化剂产 品，放人盛有 t00mL含砷 水样烧杯中，描拌 3 0I]面。过滤，取滤液测定 砷含量，计算砷去除率 2．3 分析测定 pH的测定采用玻璃 电极法，砷 的测定 采 用--7--,基二硫代氨基甲酸银 (Ag—DDC)比 色法。具体操作按文献旧的规定步骤进行。 3 结果与讨论 3．1 实验原理 黄铁矿的主要成分为 陋 还原铁粉 是 单质铁，当它们混合在一起并加热时，可发生 下列反应，生成 F 。 FeS +Fe皇2FeS 【I) 或 硝 ~2FeS+S2 ) s2+2Fe~-2F'eS ( 生成的硫化亚铁与水溶液中的砷(IlI)和 砷(V)发生反应，生成难溶的硫化物沉淀而使 废水得到净化。 3FeS+2A80， 一+12H =As．~s， +3Fe2 + O n) 或 3FeS+2．As =A 3，+ 00 5FeS+2As0 一+16[-I =As 5 5F +8H (4) 或5F'eS+2^ 一+16H = As是 + 4+5Fe2 +SHOO 【51 反应中产生的 F 易被氧化成 F ， 4F& +O2+4H =4Fe3 +姗2O (6-) 或 l+O±+2H20=4．Fe3 +4OH一 ( 而 生 成 的 R 可 与 As ．Aso3 反 应，形成沉淀 AS(}4 +Fe’ FeAsO4 J (7) A．~O4 +F ~Fe,AsO (8) s0】卜+8F H ； 1en ·As20，·硐bO +6OH一+4H O (9) 3．2 实验 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf t列出了粒度 ≤1 01ran的黄铁矿样与 还原铁粉在不同温度不同配比下加热 10min 制得的 产 品对 砷 (Ⅲ )的去 除率。废 水砷 (Ⅲ)浓度 为 20．OX 10～，体积为 100mL，净化 剂用量为 1．oog。 衰 1 净北帮产品对废水砷【m )的去豫毒 【％) 表 2列出了粒度 ≤100目的黄铁矿样与 还原铁粉在不同酸 比不同温 度下加热 10min 制得的产品对砷 (V)的去除率。废水砷 (v) 浓度为 200×10一，体积 100mL，净化剂用量 为 0．100g。 由表 l 表 2可见，在不同条件下翻备的 净化剂产品，大多数都有除砷作用，但其除砷 效率却往往不同。换名话说，其 除砷效率受 多种因素的影响 还原铁粉价格相 当贵，为了降低成本，我 们利用一种 天然矿物 (A)和一种 工业废 渣 (B)用适 当方法处理后，分别代替还原铁粉， 以不同的原料醇!比和不同温度下制得两组产 品。它们的除砷情况与黄铁矿与还原铁粉反 应制得产品的除砷情况相 似，且有的除砷效 果更好一些，结果如表 3所示。 5 维普资讯 http://www.cqvip.com 襄 2 净化荆产品对废水的砷 (V)击酴率 (％) 襄3 代用晶捌备净化剂的实验结果 土3 影响因素 土3．1 温度曲影响 在净化剂制备过程中，反应温 度对产品 的除砷效率有很大髟响。由表 l、表 2和图 l 可见，反应温度在 200～ 35O℃ 之间．其产 物的除砷效率最高． 3．3．2 原料配比曲影响 由表 2和图 2可见，随还原铁粉 比例 的 增加．产 品的除砷效率 也增加．但还原铁粉 比例太大时，除砷效率反而下降，配比为 lO0： 35时，除砷 效率最高。这 与黄铁矿样 含有 6 30％ 的硫和反应按 (1)或 (2)式进行是一致 的．可以预见．当黄铁 矿 的 硒 含量 不同 时 这个最佳配比也会发生改变。 ■ ■ t ■ t 帐 t ／℃ 囝 1 艇 应温度 的影 响 黄铁矿 ：还原铁粉 ● loo 35 o loo 30 ▲ 100 ∞ 每百扮，|靛矿与述舅【长柑的 比捌 2 厄应物 比晌影响 3j．3 黄铁矿粒度的影响 还原铁粉的粒度是小于 100目．用不同粒 维普资讯 http://www.cqvip.com 度的黄铁矿样与还原铁粉反应，其 产物的 除砷效 率也是不同 的。实验表 明，粒度 越 细，除砷效率越高。实验结果列于表 4中。 表 4 粒度对产晶l夤砷 (Ⅲ)效率的影响 ，B ．／10 ／l0 ％ 3．3．4 加热时间的影响 黄铁矿垃度为 ≤60目，原辩配 比为 190： 35时，分别在 400℃ 和 48o℃ 下加热不同的 时间，其产 品的除砷效果如表 5和表 6所示 表 5 400℃ 时加热时闻与产 品酴砷效率 裹6 480℃U'I／~热时阃与产品酴砷效率 由表 5 表 6可知，加速时阿对产品的除 砷效率有一定的影响，并且在不同温度下，其 变化情况也 一样，此外，还有实验袭 明，硫 铁矿的粒度不同，其变化情况也不相同。 4 工艺藏程 根据实验结果，我们可以得到生产该 净 化剂的基本工艺流程，如图 3所示。本工艺 流程短，设备简单，操作简便，易于上马。 5 结语 (1】 以黄铁矿为基本原料，与还原铁粉 一 一 一 原铁糨 I L量J 图 3 基 本生 产工 艺流 程 图 或其代有 品在一定条件下反应，可制得 以硫 化亚铁 为主要成分 的净化剂。原料粒度、原 辩配比，反应温度和 时间等 因素会影响产品 的质量。在本实验 条件下，硫铁矿石与还原 铁粉 的配 比为 leo ：35，反 温度 为 290～ 350℃ ，。原料粒 度 越缅， 产 品 的除 砷效率越 高，即产品的质量越好。 (2)该净化荆的生产工艺流程短，设备简 单，操作 简便，且生 产原料来源 广，价格 低 廉。所以产品价格不会高。将其用于含砷废 水的处理，具有效果好，费用低等优点。因 此，具有很好的开发应用前景。 参考文献 l 郭万精．害砷废水的治理技术 ．中国环境科学，1983，f61；43 2 保工作者实用手册艄目写 ．环保工作实甩手册 ．北 京 冶叠工业出版社，1984,第一版 ．464 3 部志明．化学絮凝挂处理古坤，氯酸性废水工艺之研究． 沈 阳化工，l9甄 (1)：32 4 赵宗升等．硫酸生产魔术障砷工艺的研究．中国环境科 学 ，I锥墨8(61：63 5 博贤 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 古砷废球的硫化羲雉理 ．环境化学，1~8,7(1)：50 6 往群慧．害砷废水处理新方法．环境导报，1镭 (61：8 7 韩百光．硫酸污承治理新工艺研究．环境工程，1992,10(i)：i 8 陶秀成等．古氯害砷酸性废农处理新工艺自，研究初报．安 徽师范大学学报(自然科学版)，待发 9 黄琼玉等 ．硫铁矿制硫化羲机理的初步撵讨．化学学报， I~4,42【2]：130 l0 傅贤书等 ．无燕磁黄羲矿在 重金属废承处理中盼应 用． 环境化学，199l，10圆：64 I1韩百光 尾砂嗓砷 (II)研究．环境化学，1992,H ：61 比 污染探统一监测分 析方法蝙写组 ．圬染源麓一监捌分析 方法 (废水部舟)北京 ：技术标准 出版社 ，第一l蔽、1983 7 维普资讯 http://www.cqvip.com