砷污染治理及砷資源回收利用的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究

【摘要】： 含砷廢水和含砷尾礦是砷污染的兩個重要來源，也是治理砷污染和回收利用砷資源的兩個重要切入點。論文分析比較了砷污染治理和砷資源回收利用的相關技術(shù)，在此基礎上研究開發(fā)了兩種既能防治砷污染，同時又能回收利用砷資源的清潔生產(chǎn)新技術(shù)。 大量砷硫尾礦堆置造成砷污染和砷資源浪費。而現(xiàn)有的砷硫礦提煉、富集、加工利用技術(shù)，或工藝過程環(huán)境污染嚴重；或?qū)τ诩庸の驳V在經(jīng)濟上不合理；或產(chǎn)品純度低，主含量達不到藥用要求；或不能加工利用相對低品位的尾礦；或處理量有限，難以實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。論文提出了“浮選—化學除雜—粉末冶金方法制塊”利用雄(雌)黃尾礦制備塊狀藥用雄(雌)黃的新工藝流程，并對其關鍵工藝“化學除雜”和“粉末冶金方法制塊”進行了試驗研究，制得了結(jié)構(gòu)較致密、符合藥用要求的塊狀雄(雌)黃，且制備過程無污染。該工藝流程具有砷資源利用率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)成本低、環(huán)境效益好等明顯優(yōu)點。從而實現(xiàn)了消除砷硫尾礦堆置造成的砷污染和避免砷資源浪費的目的。 現(xiàn)有的廢水除砷方法，大多只考慮除砷的凈化程度，沒有考慮砷與其它元素的分離，形成的含砷廢渣不能利用，易于造成二次砷污染和砷資源浪費。論文在對As_2S_3-H_2O系進行熱力學分析的基礎上，從理論上探討了應用硫化沉淀法實現(xiàn)高選擇性除砷的可行性；并以一種特殊的含砷溶液“銦冶金浸出液”為研究對象，試驗研究了選擇性硫化沉砷的工藝條件。理論分析及試驗結(jié)果表明，工藝條件的控制，特別是酸度的調(diào)節(jié)是實現(xiàn)高選擇性硫化沉砷的關鍵；在較佳的工藝條件下，砷去除率達99.1％；且除砷廢渣純度高(主要成分As_2S_3質(zhì)量分數(shù)達95.40％)，易于利用。從而避免了劇毒污染物AsH_3的產(chǎn)生和除砷渣堆置造成的二次砷污染，且回收了砷資源。該技術(shù)對于其它工業(yè)廢水的除砷具有借鑒意義。 以砷污染防治為目標的清潔生產(chǎn)工藝流程和以砷資源回收利用為目標的清潔生產(chǎn)工藝流程主要工藝過程包括：含砷廢水(液)的選擇性硫化沉淀、含砷尾礦(除砷廢渣)的綜合利用、砷硫尾礦的浮選富集、浮選粉末的化學除雜、以及利用除雜后的粉末通過粉末冶金方法制備塊狀藥用雄(雌)黃。應用上述工藝流程，既可以實現(xiàn)防治砷污染的目的，又可以實現(xiàn)回收利用砷資源的目的。且工藝過程基本實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。 【關鍵詞】：砷污染 砷資源 硫化沉淀法 砷硫尾礦 綜合利用 粉末冶金方法 塊狀藥用雄（雌）黃 清潔生產(chǎn)工藝
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2001
【分類號】：X592
【目錄】：

• 中文摘要2-3
• 英文摘要3-10
• 第一章 緒論10-24
• 1．1 砷污染及其控制10-15
• 1．1．1 砷污染10
• 1．1．2 砷污染的類型10-11
• 1．1．3 砷污染的治理與控制11-15
• 1．2 砷資源及其利用15-20
• 1．2．1 砷資源15-16
• 1．2．2 砷資源的利用16-18
• 1．2．3 砷化物治療癌癥和腫瘤的臨床應用及研究進展18-19
• 1．2．4 砷硫礦（含砷廢渣）的利用狀況19-20
• 1．3 清潔生產(chǎn)的基本理論及在我國實施清潔生產(chǎn)的意義20-21
• 1．3．1 清潔生產(chǎn)的基本理論20
• 1．3．2 在我國實施清潔生產(chǎn)的意義20-21
• 1．3．3 改革工藝和設備對于我國實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要意義21
• 1．4 砷污染治理及砷資源回收利用的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究發(fā)展方向分析21
• 1．5 論文研究的意義及對象21-22
• 1．6 論文研究的目標及內(nèi)容22-24
• 第二章 雄（雌）黃尾礦回收利用工藝路線的確定24-28
• 2．1 現(xiàn)有相關技術(shù)的分析比較24-26
• 2．1．1 雄（雌）黃的“火法”提煉富集工藝24-25
• 2．1．2 雄（雌）黃的“提砷”工藝25
• 2．1．3 雄（雌）黃的“濕法”浮選富集工藝25-26
• 2．1．4 雄（雌）黃的傳統(tǒng)炮制提純工藝26
• 2．2 回收利用雄（雌）黃尾礦的清潔生產(chǎn)工藝路線26-27
• 2．3 利用雄（雌）黃尾礦浮選粉末制備塊狀藥用雄（雌）黃的工藝路線27
• 2．4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 利用雄黃尾礦浮選粉末制備塊狀藥用雄黃的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究28-57
• 3．1 雄黃尾礦浮選粉末的化學提純試驗研究28-39
• 3．1．1 原料、試劑28-29
• 3．1．2 儀器設備29-30
• 3．1．3 試驗方法30
• 3．1．4 化學除雜工藝原理30
• 3．1．5 試驗結(jié)果及討論30-39
• 3．1．6 廢液處理39
• 3．2 粉末冶金方法制備塊狀雄黃的試驗研究39-53
• 3．2．1 工藝原理39-40
• 3．2．2 冷壓-燒結(jié)方法制備塊狀雄黃的試驗研究40-48
• 3．2．3 熱壓制備塊狀雄黃的試驗研究48-53
• 3．3 相關問題的討論53-55
• 3．3．1 塊狀雄黃中三氧化二砷含量的檢測53
• 3．3．2 冷壓-燒結(jié)產(chǎn)品中成型劑的殘留問題53-55
• 3．3．3 加工過程中三氧化二砷造成污染的可能性分析55
• 3．3．4 “冷壓-燒結(jié)”工藝和“熱壓”工藝的比較及選用55
• 3．4 本章小結(jié)55-57
• 第四章 利用雌黃尾礦浮選粉末制備塊狀藥用雌黃的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究57-66
• 4．1 雌黃浮選粉末的化學除雜試驗研究57-59
• 4．1．1 試驗原料57
• 4．1．2 試驗儀器設備及裝置57
• 4．1．3 試驗結(jié)果及分析57-59
• 4．2 利用除雜后的雌黃尾礦浮選粉末制備塊狀藥用雌黃的試驗研究59-64
• 4．2．1 試驗原料59
• 4．2．2 設備、裝置、測量儀器及實驗方法59
• 4．2．3 試驗方案59
• 4．2．4 “冷壓-燒結(jié)”試驗結(jié)果及討論59-63
• 4．2．5 “熱壓”試驗結(jié)果及討論63-64
• 4．3 相關問題的討論64-65
• 4．3．1 塊狀雌黃中三氧化二砷含量的測定64-65
• 4．3．2 加工過程中三氧化二砷造成污染的可能性分析65
• 4．4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 銦生產(chǎn)過程中砷污染治理及砷資源回收的清潔生產(chǎn)新技術(shù)研究66-83
• 5．1 砷污染治理工藝環(huán)節(jié)的確定66
• 5．2 技術(shù)路線的確定66-67
• 5．3 硫化沉砷的熱力學分析67-71
• 5．3．1 As_2S_3-H_2O系有關反應的電勢（?）中計算67-70
• 5．3．2 As_2S_3-H_2O體系的（?）-pH圖70-71
• 5．4 選擇性硫化除砷的可行性分析71-72
• 5．5 高選擇性硫化沉淀除砷的試驗研究72-80
• 5．5．1 原料、試劑、試驗裝置及試驗方法72-75
• 5．5．2 正交試驗方案及結(jié)果75
• 5．5．3 討論75-79
• 5．5．4 除砷渣的分析結(jié)果79
• 5．5．5 浸出液中主要元素的去除（損失）率79
• 5．5．6 環(huán)境保護措施79-80
• 5．6 硫化除砷廢渣綜合利用途徑的探討80-81
• 5．6．1 作為濕法提砷的原料80
• 5．6．2 作為制備塊狀藥用雌黃的原料80-81
• 5．7 銦生產(chǎn)過程中砷污染防治的清潔生產(chǎn)工藝流程81
• 5．8 銦生產(chǎn)過程中砷污染防治研究對廢水除砷的借鑒意義81-82
• 5．9 本章小結(jié)82-83
• 第六章 以砷污染防治及以砷資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程、效益分析及有關建議83-87
• 6．1 以砷污染防治為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程83-84
• 6．2 以砷硫尾礦砷資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程84-85
• 6．3 效益分析85-86
• 6．4 有關建議86-87
• 第七章 結(jié)論87-89
• 參考文獻89-94
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文94-95
• 致謝95

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