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高钙高铁煤渣处置含砷污酸的除砷行为及机理

2021-08-18周佳艺杜勃雨祝星李孔斋魏永刚

矿产保护与利用 2021年3期

周佳艺, 杜勃雨, 祝星, 李孔斋, 魏永刚

1.昆明理工大学 冶金与能源工程学院,云南 昆明 650093;2.昆明理工大学 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,云南 昆明 650093

1 引言

砷是自然界中广泛存在的有毒有害元素之一,砷和砷的化合物通常存在于水资源和土壤中。砷不溶于水,其氧化物和砷酸盐形式的含砷化合物毒性较高,其中三价砷的毒性大于五价砷[1-3]。在氧化性和碱性环境中,五价砷是主要的砷形态,在还原性和酸性的条件下,如酸性的工业废水中,三价砷是主要的存在形式[4, 5]。一旦这些含有砷和含砷化合物的工业废水暴露于环境中,当地的环境和人类将会受到严重威胁[6-8]。在铜冶炼以及相关产品的生产过程中,会产生大量含有重金属元素的工业废水。这些工业废水具有成分复杂、酸度高、危险性大的特点。其中砷的致癌性和危险性较其他的重金属较高,需要进行特殊处理。

近些年来,含砷废水的处理已成为研究者们研究的热点。以污酸为代表的酸性含砷废水处置或者除砷方法可分为化学法和物理法,主要包括石灰石中和[9]、硫化法[10, 11]、混凝、电化学法[12]、吸附法[13, 14]和膜分离法[15, 16]。目前在工业上常用的除砷方法是石灰石中和法和硫化法,即使被冶炼厂使用,仍然面临许多挑战[17-19]。大量危险废物的产出、游离酸资源的浪费、高成本和二次污染限制了这些技术的进一步推广。因此,迫切需要一种高效除砷并实现工业废水回收的方法。……

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