从含砷工业废水中萃取富集砷的研究(1)

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1、维普资讯http://www.cqvip.com建筑大学学报‘自然科学N0v．20062006年11月JournalShenyangJianzhuUniversityNaturalSbcience)Vn1．22。No．6(N~第22卷第6期文章编号：1671—2021(2006)06—0972—05从含砷工业废水中萃取富集砷的研究林国梁，陈思，白俊智(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110004)摘要：目的为使含砷工业废水达标排放，消除含砷工业废水对环境的危害．方法采用苹取富集的方法，选用双二一乙基已基磷酸(D2ED

2、TPA)作为苹取剂，并加入少量磷酸三丁脂(TBP)和磺化煤油，对含砷工业废水先经过磁场预处理，在酸性体系中采用多级苹取富集砷．结果在硫酸体系中革取。温度控制在3O℃、H2SO4质量浓度为250g／I、有机相与水相体积比(V(o)I(W))为1：2时，苹取率可达99％以上．As3在硫酸体系中和在盐酸体系中的苹取效果相差无几．萃取富集砷后使废水达到排放标准的同时为后续电积回收单质砷提供了高浓度的含砷溶液．结论含砷工业废水经过磁场预处理，在相同的革取条件下，可以提高As的苹取率，降低废水中Zn杂质的草取率，废水中无论含砷多高，

3、经过多级苹取，均可以达到环境排放标准、关键词：含砷废水；萃取；时间；温度；pH值；磁场中图分类号：X751文献标识码：A在有色金属矿产资源开发利用过程中，许多含磺化煤油；砷矿物不可避免地伴随着其他矿物的开采而被开表I含砷工业废水主要成分质量浓度g／L发出来，冶炼后排出的工业废水不同程度含有砷元素【lj．含砷工业废水必须经过处理才能排放，否则会严重污染环境．目前国内外处理含砷工业废水的水相：按废水中As、zn的质量浓度，分别配主要方法有：石灰中和法、氧化中和法以及硫化法制相同的硫酸溶液和盐酸溶液．等．这些方法产生的砷渣很难

4、处理，需“固化”存放1．2．2反应机理(填埋)，容易产生二次污染[．这些处理方法处理溶液萃取富集方法由于具有特效选择性和高只能把溶解在废水中的砷转化为砷渣，不能转化为效分离性而成为分离砷的有效方法[4]．砷的萃取单质砷．笔者针对中原冶炼厂排放的含砷工业废剂很多，针对硫酸体系中的As选择磷酸三丁脂水，采用萃取富集的方法使废水得到净化．经过萃(TBP)，主要是由于As易被硫酸体系中的TBP取富集后获得的高浓度含砷废水可为后续采用碱萃取，在硫酸体系(HR)中萃取As的反应机理性电积法回收单质砷创造必要条件[．见式(1)经磁场作

5、用后，TBP的萃取机理没有改1试验方法变，仍然是通过简单分子萃取；针对硫酸体系巾的1．1试验水样As，选择双二一乙基己基磷酸(I)2EDTPA)酸性中原冶炼厂含砷工业废水成分见表1．萃取剂．与短链烷基二硫代磷酸不同，D，EDTPA1．2萃取剂及反应机理相当稳定，在没有强氧化剂的情况下，其萃取能力1．2．1萃取剂不随时间而变，它对As¨具有良好的萃取和反萃萃取剂有机相：35％D2EDTPA+15％TBP十取作用j．TBP与D2EDTPA两者协同作用，可以收稿日期：2006—07—25基金项目：国家自然科学基金项目(5007

6、4014)作者简介：林国梁(1956一)，男，副教授，主要从事资源与环境研究维普资讯http://www.cqvip.com第22卷林国梁等：从含砷工业废水中萃取富集砷的研究973提高砷的萃取率[．TBP本身又是表面活性物K=[H][AsR3(o)]／[As。][HR3(。)](3)质，加入后会对乳化产生抑制作用，与磺化煤油协D=[HR3(。)]／[As3](4)同作用加快分层，提高萃取速度[．在硫酸体系则：K=D[H]／[HR3(。)](5)(HR)中萃取As3的反应机理见式(2)．由于磁场效应影响pH值降低，而且使得

7、离子As+5HR(o)=AsR5(o)+5H(1)水化半径有所减小[加】，促进了砷的萃取，见式(5)．As”+3HR(o)=AsR3(o)+3H(2)1．3萃取试验1．2．3饱和法分析萃取机理萃取过程见图2，恒温搅拌、振荡，在100mL含砷工业废水经过磁场预处理，磁场效应对的分液漏斗中静置分层，取样分析水相成分．含砷工业废水萃取能够产生影响[81，试验采用饱和法分析砷的萃取机理．配制有机相：取200mL纯度为99％的D2EHDTPA，加入800mI已烷作为稀释剂．各取500mL未经磁场作用和经过磁场作用的含砷工业废水，分

8、别在硫酸体系中萃取图2含砷工业废水萃取富集试验流程AS3直至饱和，试验结果见图1．2试验结果及分析2．1磁场效应对Zn和As的萃取影响从含砷工业废水中萃取砷的目的：一是为了净化废水；二是为获取高浓度含砷溶液为后续的电解沉积单质砷创造条件．电解沉积单质砷时，如果含砷溶液中杂质(zn)含量过高，会影响单质砷的品质，所以在