含锑废水处理含锑废水及对锑的回收方法VIP免费

含锑废水【处理含锑废水及对锑的回收方法】处理含锑废水及对锑的回收方法重金属有着潜在的毒性和环境持久性，成为最危险的人类环境污染物之一、锑的大部分化合物对人体有害，并证明可以致癌，已被美国国家环保署（epa）和欧盟（eu）列为优先控制污染物[1，2，3].在天然水体中，锑主要存在形态有：sb（Ⅲ）、sb（Ⅴ）、有机锑（包括一甲基次锑酸和二甲基次锑酸），其中在锑XX县区的尾矿堆周围的表层水中，锑以sb（Ⅴ）形式为主[4].根据热力学平衡方程，sb（Ⅲ）主要存在于还原环境中，sb（Ⅴ）主要存在于氧化环境中.自然界中sb（Ⅲ）与sb（Ⅴ）之间也有着相互转化的关系，例如，表层水等氧化水体中，sb（Ⅲ）可被水中溶解的氧气和过氧化氢氧化成sb（Ⅴ）[5]，同时，在还原性水体中，水中存在的硫化物，l-半胱氨酸等还原性物质可以将sb（Ⅴ）还原为sb（Ⅲ）[6].中国是sb储存和生产大国，sb储量占世界储量的一半以上，在1998~2008年间，世界sb总产量（1.5×105tons）的84.0%来自于中国，开采和冶炼产生的废渣废水排入环境中，会使环境中sb浓度超标[7].有研究[8]发现锑矿废渣及锑冶炼固废中采矿废石浸出液sb的浓度为3.55mg·l-1;鼓风炉燃烧残渣浸出液sb的浓度为3.11mg·l-1，均超过排放标准数倍（涉锑企业外排废水中锑的标准限值为0.5mg·l-1[9]，地表水中锑的限值定为5μg·l-1[10]）.用于冶炼的锑矿石主要是辉锑矿（sb2s3）、辉锑铁矿（fesb2s4）、斜硫锑铅矿（pb5sb8s17）等[11]，堆积的锑矿石受氧化、淋滤、微生物效应等因素影响也会使有毒锑元素被溶出，这些高浓度含锑溶液如若进入水中会造成水体污染，同时会对周边环境及居民身体健康造成严重危害[12，13].目前国内外对锑矿废水的处理研究较少，主要方法有沉淀法、电化学沉积法、凝聚法、微生物法和吸附法等[14，15，16，17，18].这些方法虽各有特点，但都存在一定局限性，可能存在处理时间过长，成本过高或二次污染等问题，大部分在去除锑的过程中没有进行回收方面的研究[19].第1页共5页本研究拟用电化学氢化物法处理锑矿废水及对锑进行回收.目前电化学氢化物法主要应用于原子荧光光谱测样技术中的气相进样步骤的氢化物气体的产生.电化学氢化物法也运用于其他领域：turygin等[20]运用电化学氢化物法电解生成ash3、ph3等氢化物对半导体材料制造流程的改进;bejan等[21]用7～9个串联的连续流动的电解装置，在酸性和碱性条件下运用玻璃管碳电极电解处理100mg·l-1as（Ⅲ），最终处理效果as浓度低至20μg·l-1，并判断电解产生的唯一产物为砷化氢.锑与砷、磷处于同一主族，化学性质类似.因此，本研究采用电化学氢化物发生法使锑转化为锑化氢逸出，达到去除水中锑的目的，收集并加热锑化氢使其分解得到金属锑，达到回收锑的目的.1实验原理锑会与活泼态氢原子发生反应生成金属氢化物，活泼态氢原子的产生方式有两种：其一是化学法：kbh4+3h2o+h+→8h·+h3bo3+na+，另一种方法是电化学法产生.本研究采用电化学法产生活泼态氢原子与溶液中锑结合生成锑化氢，用于矿山废水锑污染的处理，去除机制可归纳为sb（Ⅲ）+3h·+6e-→sbh3↑，理论上sb（Ⅴ）在反应过程中须先被还原为三价再继续反应.在锑回收方面，由于sbh3热稳定性差，受热分解生成具有金属光泽的黑色沉积物——元素锑，同时放出氢气[22].对反应生成的sbh3气体进行收集还原，基本原理为2sbh3→3h2↑+2sb.2材料与方法2.1实验装置实验仪器主要由以下部分组成：自制电解槽反应器（总容量90ml，单室容量45ml）;阳极材料（铅、石墨、钨丝）;阴极（石墨棒）;选择性离子交换膜（阳离子交换膜，2cm×5cm，浙江千秋公司）;tpr3010s可调直流稳压电源（上海安信泰公司）;搅拌子（3mm×12mm）;cjj79-1磁力加热搅拌机（江苏金坛大地自动化仪器厂）.回收装置由电炉和石英管组成.样品测定仪器为afs-2202e双道氢化物发生原子荧光光度计（北京海光仪器有限公司）.第2页共5页2.2试剂配置称取0.2743g酒石酸锑钾，1g抗坏血酸，定容至100ml，以此为1000mg·l-1sb（Ⅲ）标准储备液.称取0.1080g六羟基锑酸钾，加入5ml浓盐酸溶解，定容至100ml，以此为1000mg·l-1sb（Ⅴ）标准储备液.实验用模拟含锑废水为...