本發(fā)明涉及一種含砷廢渣的資源化處理方法，屬于砷渣治理
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的開始，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，砷的廣泛應(yīng)用與含砷廢渣的無序堆放處置導(dǎo)致了大量的土壤砷污染。當(dāng)前，砷污染已成為一個嚴(yán)重環(huán)境問題。砷污染主要來源于含砷礦的開采或冶煉過程廢棄物及其砒霜生產(chǎn)企業(yè)的工業(yè)廢渣。砷污染在我國不僅范圍廣，污染程度深而且危害嚴(yán)重，砷污染治理已經(jīng)成當(dāng)前環(huán)境治理的當(dāng)務(wù)之急，其治理技術(shù)已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點問題之一。含砷廢渣中的砷在一定的條件下會發(fā)生物理的、化學(xué)的或生物的轉(zhuǎn)化，在環(huán)境因素驅(qū)動下遷移擴(kuò)散至地表水、土壤與地下水后通過食物鏈途徑危害環(huán)境與人體健康。砷是生產(chǎn)砒霜（as2o3）的重要構(gòu)成成分，劇毒。砷可與細(xì)胞中含巰基的酶結(jié)合，抑制細(xì)胞氧化過程、麻痹血管運動中樞，使毛細(xì)血管麻痹、擴(kuò)張及通透性增高，長期接觸砷化物可致皮膚癌和肺癌，重癥可出現(xiàn)休克，肝臟損害，甚至死于中毒性心肌損害。砷污染治理技術(shù)已成為當(dāng)前環(huán)境修復(fù)技術(shù)的研究的重點之一。雖然目前國內(nèi)外對于砷污染治理技術(shù)相關(guān)的研究較多，但較成功的已商業(yè)化運作的實用技術(shù)較少。針對土壤污染當(dāng)前研究較多的土壤淋洗技術(shù)可以有效去除砷渣中砷，修復(fù)周期短，但隨著淋洗進(jìn)行，淋洗效率不斷降低，淋洗后廢渣砷含量仍然不能達(dá)到安全要求，且淋洗處理成本高，淋洗液處理不當(dāng)易產(chǎn)生二次污染。植物修復(fù)技術(shù)可以安全有效的去除砷渣中砷污染，技術(shù)成熟安全性高、修復(fù)成本低，但該技術(shù)修復(fù)效率低，周期長很難滿足工程應(yīng)用要求。因此，亟需一種新的安全有效的處理含砷廢渣的方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對目前淋洗技術(shù)去除砷渣中砷存在淋洗效率不斷降低，淋洗后廢渣中砷含量仍然不能達(dá)到安全要求，且易產(chǎn)生二次污染的缺陷，提供了一種含砷廢渣的資源化處理方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：（1）將3～5kg含砷廢渣和1～2kg地衣球磨后，得到混合物，將硫代硫酸鈉、混合物和水在發(fā)酵罐中混合后，得到發(fā)酵底物，再加入濃度為105cfu/ml異化鐵還原菌菌懸液，密封發(fā)酵12～15天，待發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物高溫滅菌，得到滅菌物料，將滅菌物料和40～50g碳酸氫鈉攪拌混合1～2h后離心分離，分別得到沉淀物和上層液；（2）將沉淀物置于回轉(zhuǎn)窯中，在700～800℃煅燒5～6h，使其中的易揮發(fā)物以氣態(tài)形式揮發(fā)，然后經(jīng)冷卻后用布袋進(jìn)行回收，得到含砷煙氣，將含砷煙氣加水浸出，得到浸出液；（3）將浸出液、上層液、1～2l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氯化鐵溶液和100～120ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水?dāng)嚢璺磻?yīng)40～50min后，再加入ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph為4.5～4.8，繼續(xù)攪拌反應(yīng)60～90min，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，得到濾渣，將濾渣置于管式爐中，在氮氣保護(hù)狀態(tài)下，于160～180℃保溫加熱6～7h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物與2～3l水混合30～40min后過濾，得到濾液，將濾液噴霧干燥，得到五氧化二砷。步驟（1）中所述的硫代硫酸鈉、混合物和水的質(zhì)量比為1:10:50。步驟（1）中所述的異化鐵還原菌菌懸液的加入量為發(fā)酵底物質(zhì)量的8%。步驟（1）中所述的發(fā)酵的溫度為35～45℃。步驟（2）中所述的水的用量為2～3l。步驟（2）中所述的浸出時溫度為60～70℃，浸出時間為5～6h。步驟（3）中所述的ph調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸。本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：本發(fā)明首先將含砷廢渣和地衣混合后進(jìn)行發(fā)酵，地衣分泌產(chǎn)生的有機(jī)酸與廢渣中的砷反應(yīng)得到砷酸，然后與碳酸氫鈉混合，碳酸氫鈉可促進(jìn)砷酸溶解抑制廢渣對砷酸的吸附作用，再離心分離，得到上層液和沉淀物，將沉淀物加熱使其中的含砷的易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)出來，得到含砷煙氣，將含砷煙氣浸出，再將浸出液與雙氧水、氯化鐵反應(yīng)，在一定酸堿度下，鐵離子水解形成氫氧化鐵膠體，膠體可吸附溶液中的砷形成絮凝狀沉淀，再將絮凝狀沉淀進(jìn)行干燥，其中砷酸脫水可形成五氧化二砷，而氫氧化鐵脫水得到氧化鐵，再將五氧化二砷與氧化鐵的混合物與水混合后過濾，得到五氧化二砷溶液，再經(jīng)噴霧干燥，即可得五氧化二砷，本發(fā)明可有效的對廢渣中的砷以五氧化二砷的形式進(jìn)行回收。具體實施方式首先稱取3～5kg含砷廢渣和1～2kg地衣加入到球磨機(jī)中球磨40～50min，得到混合物，將硫代硫酸鈉、混合物和水按質(zhì)量比1:10:50加入到發(fā)酵罐中，攪拌混合3～5min，得到發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量8%的濃度為105cfu/ml異化鐵還原菌菌懸液，在35～45℃密封發(fā)酵12～15天，待發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為125～135℃條件下高溫滅菌15～20min，得到滅菌物料，向滅菌物料中加入40～50g碳酸氫鈉，攪拌混合1～2h后倒入離心機(jī)中，以4000～5000r/min的轉(zhuǎn)速離心分離10～15min，分別得到沉淀物和上層液，將沉淀物置于回轉(zhuǎn)窯中，在700～800℃煅燒5～6h，使其中的易揮發(fā)物以氣態(tài)形式揮發(fā)，然后經(jīng)冷卻后用布袋進(jìn)行回收，得到含砷煙氣，將含砷煙氣加2～3l水浸出，控制浸出溫度為60～70℃，浸出時間為5～6h，得到浸出液，將浸出液和上層液混合后，得到混合液，向混合液中加入1～2l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氯化鐵溶液和100～120ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水，攪拌反應(yīng)40～50min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸調(diào)節(jié)ph為4.5～4.8，繼續(xù)攪拌反應(yīng)60～90min，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過濾，得到濾渣，將濾渣置于管式爐中，并向管式爐中通入氮氣，控制氮氣通入速率為10～15ml/min，于氮氣保護(hù)狀態(tài)下，在160～180℃下保溫加熱6～7h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物加入到盛有2～3l水的燒杯中，攪拌混合30～40min后過濾，得到濾液并噴霧干燥，得到干燥物，即五氧化二砷。實例1首先稱取5kg含砷廢渣和2kg地衣加入到球磨機(jī)中球磨50min，得到混合物，將硫代硫酸鈉、混合物和水按質(zhì)量比1:10:50加入到發(fā)酵罐中，攪拌混合5min，得到發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量8%的濃度為105cfu/ml異化鐵還原菌菌懸液，在45℃密封發(fā)酵15天，待發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為135℃條件下高溫滅菌20min，得到滅菌物料，向滅菌物料中加入50g碳酸氫鈉，攪拌混合2h后倒入離心機(jī)中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心分離15min，分別得到沉淀物和上層液，將沉淀物置于回轉(zhuǎn)窯中，在800℃煅燒6h，使其中的易揮發(fā)物以氣態(tài)形式揮發(fā)，然后經(jīng)冷卻后用布袋進(jìn)行回收，得到含砷煙氣，將含砷煙氣加3l水浸出，控制浸出溫度為70℃，浸出時間為6h，得到浸出液，將浸出液和上層液混合后，得到混合液，向混合液中加入2l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氯化鐵溶液和120ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水，攪拌反應(yīng)50min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸調(diào)節(jié)ph為4.8，繼續(xù)攪拌反應(yīng)90min，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過濾，得到濾渣，將濾渣置于管式爐中，并向管式爐中通入氮氣，控制氮氣通入速率為15ml/min，于氮氣保護(hù)狀態(tài)下，在180℃下保溫加熱7h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物加入到盛有3l水的燒杯中，攪拌混合40min后過濾，得到濾液并噴霧干燥，得到干燥物，即五氧化二砷。實例2首先稱取3kg含砷廢渣和1kg地衣加入到球磨機(jī)中球磨40min，得到混合物，將硫代硫酸鈉、混合物和水按質(zhì)量比1:10:50加入到發(fā)酵罐中，攪拌混合3min，得到發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量8%的濃度為105cfu/ml異化鐵還原菌菌懸液，在35℃密封發(fā)酵12天，待發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為125℃條件下高溫滅菌15min，得到滅菌物料，向滅菌物料中加入40g碳酸氫鈉，攪拌混合1h后倒入離心機(jī)中，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心分離10min，分別得到沉淀物和上層液，將沉淀物置于回轉(zhuǎn)窯中，在700℃煅燒5h，使其中的易揮發(fā)物以氣態(tài)形式揮發(fā)，然后經(jīng)冷卻后用布袋進(jìn)行回收，得到含砷煙氣，將含砷煙氣加2l水浸出，控制浸出溫度為60℃，浸出時間為5h，得到浸出液，將浸出液和上層液混合后，得到混合液，向混合液中加入1l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氯化鐵溶液和100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水，攪拌反應(yīng)40min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸調(diào)節(jié)ph為4.5，繼續(xù)攪拌反應(yīng)60min，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過濾，得到濾渣，將濾渣置于管式爐中，并向管式爐中通入氮氣，控制氮氣通入速率為10ml/min，于氮氣保護(hù)狀態(tài)下，在160℃下保溫加熱6h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物加入到盛有2l水的燒杯中，攪拌混合30min后過濾，得到濾液并噴霧干燥，得到干燥物，即五氧化二砷。實例3首先稱取4kg含砷廢渣和1kg地衣加入到球磨機(jī)中球磨45min，得到混合物，將硫代硫酸鈉、混合物和水按質(zhì)量比1:10:50加入到發(fā)酵罐中，攪拌混合4min，得到發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量8%的濃度為105cfu/ml異化鐵還原菌菌懸液，在40℃密封發(fā)酵13天，待發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵產(chǎn)物置于高溫滅菌箱中，于溫度為130℃條件下高溫滅菌17min，得到滅菌物料，向滅菌物料中加入45g碳酸氫鈉，攪拌混合2h后倒入離心機(jī)中，以4500r/min的轉(zhuǎn)速離心分離12min，分別得到沉淀物和上層液，將沉淀物置于回轉(zhuǎn)窯中，在750℃煅燒6h，使其中的易揮發(fā)物以氣態(tài)形式揮發(fā)，然后經(jīng)冷卻后用布袋進(jìn)行回收，得到含砷煙氣，將含砷煙氣加2l水浸出，控制浸出溫度為65℃，浸出時間為5h，得到浸出液，將浸出液和上層液混合后，得到混合液，向混合液中加入2l質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氯化鐵溶液和110ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%雙氧水，攪拌反應(yīng)45min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸調(diào)節(jié)ph為4.7，繼續(xù)攪拌反應(yīng)80min，待反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)產(chǎn)物過濾，得到濾渣，將濾渣置于管式爐中，并向管式爐中通入氮氣，控制氮氣通入速率為12ml/min，于氮氣保護(hù)狀態(tài)下，在170℃下保溫加熱6h，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物加入到盛有2l水的燒杯中，攪拌混合35min后過濾，得到濾液并噴霧干燥，得到干燥物，即五氧化二砷。對照例：采用淋洗法回收對含砷廢渣進(jìn)行回收處理。將實例1至實例3及對照例回收后的五氧化二砷進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表1。表1實例1實例2實例3對照例砷的回收率(%)97.298.599.270.1五氧化二砷(%)99.599.699.789.2由表1可知，本發(fā)明的回收處理技術(shù)中砷的回收率和純度較高。當(dāng)前第1頁12