1.砷汙染的控制

砷

在選礦、冶煉和化工生產過程中，往往會產生大量的含砷廢水、廢氣、廢渣，處理不好則會造成嚴重的砷汙染。

砷汙染的控制途徑

1.1廢液處理

廢液除砷的研究近年來受到了廣泛重視，其主要方法有沉澱法、浮選法、多孔隙物質吸附法，離子交換樹脂法及功能高分子膜法等。

（1）沉澱法

砷能夠與許多金屬離子形成難溶化合物，例如砷酸根與鈣、三價鐵等離子均可形成難溶鹽，經過濾後即可除去液相中的砷。預先將三價砷氧化為五價，最常用的氧化劑是氯，也可用活性炭作催化劑用空氣氧化。根據沉澱的種類或方式的差異，可將沉澱法分為：石灰中和法、鐵氧體法、硫化物沉澱法、混凝及電凝結法等。

（2）浮選法

吸附膠體浮選的領域內，至今已經有很多學者對各種分離技術的理論進行了研究。SDS（十二烷基硫酸鈉）是該方法砷的有效捕收劑，三價鐵作共沉劑，砷的濃度可降至0。1mg/L，且浮選速度快。

（3）吸附法

利用吸附劑為不溶性的固體材料而且具有較大的比表面積，透過液固兩相物理吸附作用、化學吸附作用或離子交換作用等機制將水中的砷汙染物在一定程度內不斷累積在自身表面，從而達到除砷的目的。可用於廢水除砷吸附劑的物質很多如活性炭、沸石、磺化煤、生產氧化鋁的廢料赤泥等。

（4）離子交換法

硫化物再生樹脂，鰲合樹脂可用於處理含砷廢水。特別是鰲合樹脂在水處理行業中取得了卓越的成就。廢水中的砷離子若以絡合物存在，用這種鰲合樹脂來處理，可以將砷除至排放標準以下。

（5）萃取法

萃取法是利用砷在互不相溶的兩液相間分配係數的不同使其達到分離的目的。砷從廢水中轉入有機相中是靠在廢水中的實際濃度與溶劑中的平衡濃度之差進行的，這個差值愈大萃取則愈易進行。

1.2 廢固脫砷

鉛鋅銅的冶煉主要包括傳統的火法冶煉及獲得廣泛應用的電解冶煉。冶煉過程砷主要進入煙塵、廢水、水淬渣、煙氣、黑銅、陽極泥，絕大部分都集中於煙塵和陽極泥中，而煙塵中砷含量較陽極泥更高。

電解冶煉

我國冶金過程每年產生300萬噸含砷冶金廢料，主要包括含砷冶煉菸灰和電解陽極泥，以及含砷廢水處理產生的含砷廢渣。

由於菸灰和陽極泥含有Au、Ag等一些貴重金屬，及相當比例的Cu、Zn等金屬，具有較高的回收利用價值。

高砷陽極泥的脫砷預處理，現有的處理工藝主要有以高溫處理為主的火法流程、以浸出為主的溼法流程。

火法流程（揮發焙燒法、還原焙燒法以及真空脫砷法），早期因其操作較為簡便，無需複雜的工藝流程，具有一點的廣譜性，而被很多冶煉廠採用，主要缺點是脫砷不徹底，脫砷率不高，過程中產生的煙塵產生二次汙染。

還原焙燒法

溼法流程（酸浸法、鹼浸法以及氯化浸出法等），雖然較火法流程不再產生煙塵類二次汙染，但主要為單一浸出工藝，流程較長，產生的浸出液酸鹼含量較高，不利於後續的萃取工藝流程，砷回收困難，試劑消耗量大，經濟負荷沉重。

氯化浸出法

火法—溼法聯合流程，前期高溫處理過程中加入火鹼或蘇打將含砷氧化物轉化為砷酸鹽，再透過水浸將砷酸鹽轉入水溶液中。仍不能避免少部分煙塵的產生。

2.含砷廢料中砷的綜合利用

含砷廢料在處理得到含砷浸出液後，需要進行提砷操作。由於浸出的方法不同，得到的浸出液的溶液酸鹼性不同，根據浸出後液酸鹼性的不同，可分為酸性浸出液、鹼性浸出液和中性浸出液。主要的產品有As2O3、砷酸鈉以及砷酸銅等。

2.1 結晶法

結晶法主要用於製備砷酸鈉產品，砷酸鈉在熱水中溶解度較大，而在冷水中的溶解度迅速變小，含砷固廢鹼性浸出液中含有大量的AsO43-、Na+，可利用砷酸鈉溶解度的性質，將鹼性浸出液中砷酸鈉濃縮至較高濃度，然後再冷卻結晶製備砷酸鈉產品。

砷酸鈉

2.2 二氧化硫還原法

SO2還原法主要用於製備As2O3產品。該法常用來處理含砷固廢酸性浸出液。SO2是一種較強的還原劑，可以將溶液中的五價砷還原成三價砷，三價砷再以As2O3的形式結晶析出，反應式如下：

AsO43-+ SO2+H2O= AsO33-+ SO42-+2H+

AsO33-+3H+=H3AsO3

2H3AsO3=As2O3+3H2O

2.3 銅鹽沉澱法

銅鹽沉澱法常用來製備砷酸銅產品，反應式如下：

3Cu2++2AsO43-+xH2O= Cu3（AsO4）2·xH2O

砷酸銅

銅轉爐煙塵，透過還原酸浸產生AsCl3氣體，再與氧化劑反應生成砷酸，再加入硫酸銅、氨水中和劑製備砷酸銅。硫酸銅用量為理論量的1。05倍，常溫，pH為6，攪拌半小時，可使砷脫除率達99%以上。