一種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，包括以下步驟：(1)用鹽酸將含銻廢水的pH調至0～3，氮氣保護下，加入銅粉，密閉反應器，以100～600r/min的速度攪拌反應，反應溫度為10～80℃，置換時間為10～120min；所述含銻廢水中，Sb(III)含量為0.1～30g/L；所述銅粉的質量用量以所述廢水的體積計為2.5～100g/L；(2)置換完成后，對反應體系進行過濾，回收濾渣，以及濾液經(jīng)快速低溫重結晶所得的晶體；本發(fā)明方法工藝簡單，無二次污染，經(jīng)濟環(huán)保，實現(xiàn)了資源可再生利用。
【專利說明】一種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法 (一）

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，屬于重金屬水處理技術領 域。 (二） 技術背景
[0002] 銻是一種有毒元素，持續(xù)接觸會給心臟和肝臟帶來傷害，吸入高含量的銻時可導 致銻中毒，長期接觸有致癌性。銻被人體吸收后，與人體內蛋白質中的巰基相結合，抑制了 巰基酶的活性，或破壞細胞中離子的平衡，從而破壞人體蛋白質和糖分的代謝能力。如果誤 服入銻化合物會導致急性中毒，產(chǎn)生頭痛、惡心、咳嗽等一系列異常的癥狀，嚴重的情況下， 會導致尿閉、心律紊亂、痙攣等現(xiàn)象，甚至可能導致死亡。相對于銻的急性中毒，慢性中毒較 常見，長期接觸低含量的銻和銻化合物之后，將會導致慢性中毒，出現(xiàn)乏力、腹痛、胸悶、體 虛等一般癥狀，引發(fā)慢性結膜炎，慢性咽炎等疾病。
[0003] 不同價態(tài)的銻毒性大小順序如下：SbH3>Sb>Sb2S 3>Sb2S5>Sb203>Sb 205。歐盟、美國環(huán) 保局、日本環(huán)衛(wèi)廳等先后將銻列為優(yōu)先考慮的污染物。世界衛(wèi)生組織根據(jù)家鼠實驗中致病 含銻量為〇.43mgAkg*d)的實驗結果，規(guī)定飲用水中的銻含量不得高于5yg/L。世界各國 都對銻制定了嚴格的環(huán)境標準。我國《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002)和《生活飲用 水衛(wèi)生規(guī)范》（衛(wèi)生部，2001年）中均規(guī)定銻的限值為5 μ g/L。此外，《城市給水工程規(guī)劃規(guī) 范》（GB50282-98)規(guī)定水廠出水中的銻含量低于10yg/L，飲用水水源中銻不高于50yg/ L〇
[0004] 隨著工業(yè)化進程的加快，工業(yè)生產(chǎn)帶來的銻污染不斷擴大，被污染的河水中銻含 量逐漸升高。人為因素已成為水體銻污染的主要原因，主要包括：（1)含銻的生活垃圾；（2) 含銻礦物的開采業(yè)冶煉過程中排出的含銻三廢；（3)汽油和煤炭等含銻化石燃料的燃燒。 如何有效治理水體中鋪污染已成為理刻不容緩的問題。目前，關于水體中鋪的凈化處理主 要有沉淀法、吸附法、離子交換法、生物法和電化學法等方法。這些方法雖然可在一定程度 上去除水體中高濃度的銻離子，但去除的銻以其他的固體廢料形式存在，容易造成二次污 染，且對水體中低濃度銻的去除效果不明顯。
[0005] 因此，研究新型高效去除并回收水體中銻，實現(xiàn)資源的可再生利用具有重要意義。 (三）


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術對水體中銻污染治理的不足，提供一種銅粉置換去 除并回收水體中銻的方法，通過在一定溫度的鹽酸體系中加入適量銅粉，可有效去除并回 收水體中的銻。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0008] -種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，所述方法包括以下步驟：
[0009] (1)用鹽酸將含銻廢水的pH調至0?3,氮氣保護下，加入銅粉，密閉反應器，以 100?600r/min的速度攪拌反應，反應溫度為10?80°C，置換時間為10?120min ;所述 含銻廢水中，Sb(III)含量為0. 1?30g/L ;所述銅粉的質量用量以所述廢水的體積計為 2. 5 ?100g/L ;
[0010] ⑵置換完成后，對反應體系進行過濾，回收濾漁，以及濾液經(jīng)快速低溫重結晶所 得的晶體。
[0011] 本發(fā)明銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，所述步驟（1)中，優(yōu)選所述銅粉的 質量用量以所述廢水的體積計為5?50g/L。
[0012] 所述步驟（2)中，所得濾渣洗滌干燥后為黑色固體，主要成分為Cu2Sb ;所得濾液 經(jīng)快速低溫重結晶可得白色晶體，為CuCl ;銅粉置換去除水體中銻的同時可制備CuCl和 Cu2Sb,達到資源再生利用的目的。
[0013] 本發(fā)明所述水體為工業(yè)重金屬冶金廢水、地表水或生活污水。
[0014] 推薦本發(fā)明所述的銅粉為60?400目，優(yōu)選200?400目。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了水體中銻污染治理過程中對高濃度銻污水處 理能力較差，且易造成二次污染的痼疾。采用銅粉置換的方法，在高效去除水體中銻的同 時，不產(chǎn)生有毒銻化氫氣體，且可制備重要化工原料CuCl和功能材料Cu 2Sb。本發(fā)明制備工 藝簡單、操作方便、效率高、易于實現(xiàn)，無二次污染，經(jīng)濟環(huán)保，實現(xiàn)了資源可再生利用。 (四）

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖I :200mL Sb(III)含量為5g/L的廢水，采用鹽酸將溶液pH調至0,加入3g銅 粉，通入氮氣后密閉反應器，攪拌速度為400r/min，置換時間為60min，水體中銻的去除效 率與反應溫度的關系曲線。 (五）

【具體實施方式】
[0017] 下面通過具體實施例對本發(fā)明進行進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限 于此。
[0018] 實施例1
[0019] 1)取200mL Sb(III)含量為5g/L的分銀渣浸出液于反應器中，采用鹽酸將溶液 pH調至0,加入3g銅粉（60目），通入氮氣后密閉反應器，攪拌速度為400r/min，反應溫度 為40°C，置換時間為10?120min。
[0020] 采用置換效率來評估銅粉對水體中銻的置換去除效果。
[0021] 表1不同置換時間的實驗結果
[0022]

【權利要求】
1. 一種銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 用鹽酸將含銻廢水的pH調至0?3,氮氣保護下，加入銅粉，密閉反應器，以100? 600r/min的速度攪拌反應，反應溫度為10?80°C，置換時間為10?120min ;所述含銻廢水 中，Sb (III)含量為0. 1?30g/L ;所述銅粉的質量用量以所述廢水的體積計為2. 5?100g/ L ； (2) 置換完成后，對反應體系進行過濾，回收濾渣，以及濾液經(jīng)快速低溫重結晶所得的 晶體。
2. 如權利要求1所述的銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，其特征在于，所述銅粉 的質量用量以所述廢水的體積計為5?50g/L。
3. 如權利要求1所述的銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，其特征在于，所述水體 為工業(yè)重金屬冶金廢水、地表水或生活污水。
4. 如權利要求1?3所述的銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，其特征在于，所述的 銅粉為60?400目。
5. 如權利要求4所述的銅粉置換去除并回收水體中銻的方法，其特征在于，所述的銅 粉為200?400目。
【文檔編號】C22B30/02GK104496095SQ201410784112
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權日:2014年12月16日
【發(fā)明者】鄭國渠, 伍廉奎, 曹華珍 申請人:浙江工業(yè)大學