申请日2017.11.07
公开(公告)日2018.02.16
IPC分类号C22B3/06; C22B3/08; C22B1/02; C22B13/00; C22B13/02; C22B3/38; C02F9/00
摘要
本发明涉及一种黄铁矿处理含铅废水的方法，将黄铁矿进行破碎，然后进行粉磨，再用去离子水进行洗涤;将洗涤后的黄铁矿溶于硫酸溶液中，得到沉淀溶剂;将含铅废水放入搅拌池中;向所述搅拌池中加入稀硫酸进行调节pH值;向废水中加入所述沉淀溶剂，并用电动搅拌机进行搅拌;将得到的废水通入沉淀池中进行沉淀，然后进行过滤，得到沉淀污泥;将所述沉淀污泥放入焙烧室进行焙烧，将焙烧后的固体溶于硝酸中，得到初级溶液;将所述初级溶液进行萃取、反萃、蒸发结晶，得到结晶物;将所述结晶物与碳粉进行混合，再放入电炉中进行焙烧，并将产生的气体排走，最终得到金属铅。本发明工艺简单，反应条件容易达到，反应也易控制，处理废水量大。
权利要求书
1.一种黄铁矿处理含铅废水的方法，包括以下步骤：
(1)将黄铁矿进行破碎，然后进行粉磨，再用去离子水进行洗涤;
(2)将洗涤后的黄铁矿溶于硫酸溶液中，得到沉淀溶剂;
(3)将含铅废水放入搅拌池中;
(4)向所述搅拌池中加入稀硫酸进行调节pH值;
(5)向废水中加入所述沉淀溶剂，并用电动搅拌机进行搅拌;
(6)将步骤(5)得到的废水通入沉淀池中进行沉淀，然后进行过滤，得到沉淀污泥;
(7)将所述沉淀污泥放入焙烧室进行焙烧，产生气体通入水中制得稀硫酸;
(8)将焙烧后的固体溶于硝酸中，得到初级溶液;
(9)将所述初级溶液进行萃取，得到萃取液;
(10)将所述萃取液采用步骤(7)制得的稀硫酸作为反萃剂进行反萃，得到反萃液;
(11)将所述反萃液进行蒸发结晶，得到结晶物;
(12)将所述结晶物与碳粉进行混合，再放入电炉中进行焙烧，并将产生的气体排走，最终得到金属铅。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤(1)中粉磨时间为6～8小时，粉磨过程中喷洒低浓度硫化氢溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，步骤(1)中所述黄铁矿为天然的黄铁矿，且品味高于30%。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中所述硫酸溶液的质量分数为50%～60%。
5.根据权利要求1所述的方法，步骤(3)中所述废水的铅含量为450～510mg/L。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤(4)中调节pH值到1～2。
7.根据权利要求1所述的方法，步骤(6)中沉淀时间为8～12小时。
8.根据权利要求1所述的方法，步骤(6)中所述过滤为压滤。
9.根据权利要求1所述的方法，步骤(7)中所述焙烧温度为700～800℃，焙烧时间为1～2小时。
10.根据权利要求1所述的方法，步骤(9)中萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。
说明书
一种黄铁矿处理含铅废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理的环保领域，具体为一种黄铜矿处理含铅废水的方法。
背景技术
随着工业和其他行业的迅速发展，铅的大量使用，铅污染已经从职业环境向水、大气、食品、医药、及我们日常生活环境扩展。铅是分布广、有蓄积性的环境污染物。铅的性质稳定，对人体极为有害的重金属元素，同时还严重危害儿童的健康。
铅及其化合物可经消化道、呼吸道进入人体，烷基铅还能通过皮肤吸收。铅在体内半衰期长对许多个器官系统和生理作用均产生危害。神经系统是铅中毒作用的靶组织，铅具有神经行为毒性。入侵体内的铅随着血流如脑组织，损伤小脑和大脑皮质细胞，干扰代谢活动，造成贫血和脑水肿。贫血是铅中毒的早期症状之一，铅可抑制血红素合成过程中许多酶的活性;铅中毒可致血管痉挛、腹绞痛、视网膜小动脉痉挛和高血压可能都是小动脉痉挛引起，时常导致细小动脉硬化。铅的肾损害常表现为间质性肾炎或萎缩性肾炎等病变肾小管重吸收功能下降是早期的症状，铅接触还可能影响生殖功能，接触铅的女工不孕症、流产及死胎发生率增多，铅可通过胎盘转移到胎儿身上。经口铅中毒者肝脏为主要受损器官之一，可引起肝肿大，呈现黄疽，甚至肝硬变或肝坏死。肝损害也可能是肝内小动脉痉挛引起局部缺血所致。铅引起小动脉痉挛是由于卟啉代谢障碍、抑制含琉基酶，干扰植物神经。铅对儿童危害的最主要方面是对儿童脑发育的影响。国内外的研究都已经发现，在环境铅污染越严重的地方，儿童智力低下的发病率越高;儿童的血铅水平每上升100μg/L，其智商(IQ)要下降6～8分。研究还发现，儿童血铅过高还和小儿多动症、注意力不集中、学习困难、攻击性行为、以及成年后的犯罪行为有密切关系。儿童的体格生长也受到铅的影响。据国内外的研究报道，高血铅的儿童，其身材矮小的可能性增大。高血铅儿童的身材往往低于正常的儿童。此外，严重的儿童铅中毒还导致贫血等。
废水中的铅主要来自铅矿的开采、冶炼以及工业生产的排放，汽车排放的尾气是空气中铅污染的主要来源，也可造成水污染。水中铅浓度很高时，可以抑制水体的自净作用。铅污染给人体和环境带来的巨大危害已经引起了人们的高度重视。因此，废水除铅已经成为各个领域所面对的紧迫向题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种绿色的、成本低的含铅废水处理方法。
本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种黄铁矿处理含铅废水的方法，包括以下步骤：
(1)将黄铁矿进行破碎，然后进行粉磨，再用去离子水进行洗涤;
(2)将洗涤后的黄铁矿溶于硫酸溶液中，得到沉淀溶剂;
(3)将含铅废水放入搅拌池中;
(4)向所述搅拌池中加入稀硫酸进行调节pH值;
(5)向废水中加入所述沉淀溶剂，并用电动搅拌机进行搅拌;
(6)将步骤(5)得到的废水通入沉淀池中进行沉淀，然后进行过滤，得到沉淀污泥;
(7)将所述沉淀污泥放入焙烧室进行焙烧，产生气体通入水中制得稀硫酸;
(8)将焙烧后的固体溶于硝酸中，得到初级溶液;
(9)将所述初级溶液进行萃取，得到萃取液;
(10)将所述萃取液采用步骤(7)制得的稀硫酸作为反萃剂进行反萃，得到反萃液;
(11)将所述反萃液进行蒸发结晶，得到结晶物;
(12)将所述结晶物与碳粉进行混合，再放入电炉中进行焙烧，并将产生的气体排走，最终得到金属铅。
作为优选，步骤(1)中粉磨时间为6～8小时，粉磨过程中喷洒低浓度硫化氢溶液。
作为进一步优选，步骤(1)中所述黄铁矿为天然的黄铁矿，且品味高于30%。
作为进一步优选，步骤(2)中所述硫酸溶液的质量分数为50%～60%。
作为优选，步骤(3)中所述废水的铅含量为450～510mg/L。
作为优选，步骤(4)中调节pH值到1～2。
作为优选，步骤(6)中沉淀时间为8～12小时。
进一步地，步骤(6)中所述过滤为压滤。
作为优选，步骤(7)中所述焙烧温度为700～800℃，焙烧时间为1～2小时。
作为优选，步骤(9)中萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明工艺简单，反应条件容易达到，反应也易控制，处理废水量大;本发明采用天然黄铁矿自制沉淀剂来处理污染物，其效果好、来源广、成本低，且在处理废水时不会带来新的污染物;黄铁矿在预处理后制得沉淀剂，在酸性环境下对铅的处理效果较好，沉淀物焙烧后还可以用来制备硫酸，返回到处理工艺中利用，这样大大降低了成本;本发明通过萃取来提纯铅，然后火法冶金，还原铅，最终金属铅的纯度较高;本发明工艺流程绿色环保，能耗小，易于实现工业化规模生产。
