黄铁矿烧渣处理含铊重金属废水的研究

铊是 一种 高 度 分 散 的稀 有 金 属 元 素 ， 其 生 理 毒性 很强 。铊 对 哺 乳 动 物 的 毒性 仅 次 于 甲基 汞 ，
比汞 还 强 ； 对人体， 铊 是剧 烈 的神经 毒物口 ］ 。含 铊 资 源开 发利 用 （ 如 矿 山 开采 、 金 属 冶炼 、 工 业 生产
黄 铁 矿 烧 渣 处 理 含 铊 重 金 属 废 水 的研 究
刘 娟 ， 王 津源自文库， 陈永 亨 ， 张 平 ， 曹 慧敏 ， 苏 龙 晓
（ 广 州 大学 珠 江 三 角 洲 水 质 安 全 与 保 护 省 部 共 建 重 点 实 验 室 ， 广东 广州 ， ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
摘要 ： 以黄 铁 矿 烧 渣 为 吸 附材 料 ， 分 别 对 广 东云 浮 某硫 酸 厂 和 采 矿 区外 排 含 铊 废 水 的净 化 处理 进 行 初 步研 究 。 结果表 明， 由于 在 两 种 含 铊 废 水 中其 他 重金 属 的含 量 有 所 不 同 ， 故 黄 铁 矿 烧 渣 对 其 中 铊废 水 的 处 理 效 果 也 不 同 。通 过 调 节 体 系的 ｐ Ｈ值， Ｐ ｂ 、 Ｃ ｄ 、 Ｚ ｎ 、 Ｍｎ和 Ｆ ｅ等 大 多 数 重 金 属 能 被 烧 渣 有 效 吸 附 沉 淀 。 采 用 该 方 法 可
有 效 控 制 工 业废 水铊 污 染 的 源 头 ， 且 经 济 简捷 。
关键词 ： 黄铁 矿 烧 渣 ； 铊； 重金属 ； 废 水 处 理 中 图分 类 号 ： Ｘ ３ ７ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ２ ９ ５ — ０ ４
需要 大设 备 ， 或存 在成 本 高 、 效 率低 等 问题而 在许
多 条件 下还 难 以应 用 。近 年 来 ， 利 用 铁 氧 化 物 等 矿 物 材 料 去 除 重 金 属 污 染 的 研 究 逐 渐 引 起 关
加入 等 量 的 Ｒ ｈ内标 （ 最终浓度为 １ ０ ｎ ｇ ／ ｍＬ） 进 行基 质效 应 的校正 。 （ ２ ） 重金 属 的含 量检 测 。将 试 样 用 ０ ． ４ ５“ ｍ
（ １ ０ ～１ １ ） ， 并搅拌 ３ Ｏ ～４ ０ ｍｉ ｎ ； ③ 将 步 骤 ② 所 得
溶液 静置 ６ ｈ后 ， 吸取上 清液 。
１ ． ３ 试 样 检 测
（ １ ） 采用 Ｉ Ｃ Ｐ — ＭＳ型 质谱 仪 对试 样 中铊 含 量
进行 测定 ， 并在 测定 时 ， 在试样 溶液 和标 准溶 液 中
本实 验所 用试样 分别 采 自广东 云浮某 硫 酸厂
废水 、 矿 山废 水 和 黄 铁 矿 烧 渣 ， 铊 标 准贮 备 液 为 １ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ， 由国家标 准 物质 研究 中心提 供 。将 试 样用 （ ＨＮＯ。 ） 为 １ 的 ＨＮＯ。稀 释 ， 配 制 成 所
世 界 罕 见 ］ 。 资料 显 示 ， 水 中 铊 的 致 毒 浓 度 为 ０ ． ５ Ｆ ． ｇ ／ Ｌ， 我 国最 近颁 布 的环 境 标 准 中规 定 饮 用 水 源 中铊 的 最 高 允 许 浓 度 值 为 ０ ． １ ｕ ｇ ／ Ｌ ］ 。我 国拥 有 丰 富的含 铊 矿 产 资 源 ， 随着 这 些 资 源 的开 发利 用 ， 铊环 境 污 染 问题 的研 究 和 治 理对 全 民族
中 ］ ， 且 含铊 硫化 物在 表生 环境 中还 能通 过 物理 或 化学 风化 等作 用也 使岩 石矿 物 中 的铊 进入 地下 水 或地 表水 中口 。 目前 ， 废 水 中 铊 的净 化 处 理方 法 有超 滤法 、 反 渗透 、 电渗 析 、 沉淀 分离 、 活性 氧化
铝 吸附 法 和离子 交换 树脂 法 等口 ， 这 些 方 法 往往
净化处 理 进行 了初 步研 究 ， 以期 为 有效 控 制 工 业 废 水铊 污染 的处 理提 供依 据 。
１ 实 验
１ ． １ 试 样 制 备
等） 对水 体 的污染 日益 受 到关注 ｌ ２ ］ 。我 国黔 西南
地 区汞 铊矿 的开 发 曾引发 两次 大面 积范 围 内人群 的慢 性 铊 中毒事 件 ， 其 中毒 人 数 之 多 、 危害之大 ，
的健 康 与社会 发 展意 义重 大 。
需标 准溶 液 。实 验 所 有试 剂 均 为 优 级纯 ， 水 为超
纯水 。 １ ． ２ 废 水 的 净 化 处 理
废水净 化处 理 步骤 如 下： ①将 粉 碎成 ０ ． ３ ｍｍ 的烧 渣按质 量 比为 １： ６ ～２ ５ 加 入 废水 中 ， 在
研究 资 料显 示 ， 以含 铊 黄 铁 矿作 为 原 料 的硫
酸 厂在 生 产 过 程 中将 大 量 的 铊 带 入 硫 酸 厂 废 水
常温 下搅 拌 ３ ０ ￣４ ０ ｍｉ ｎ ； ② 向步 骤① 所 得混 合 体
系 中加入 ０ ． ５ ～１ ｇ ／ Ｌ Ｃ ａ （ ＯＨ） 调节 ｐ Ｈ 至碱 性
第 ３ ６ 卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 ８月
武
汉
科
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学
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报
Ｖｏ １ ． ３ ６。 Ｎｏ． ４ Ａｕｇ ． ２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
滤膜 抽滤 ， 过 滤水用 干净 塑料 瓶盛 装 ， 加 入硝 酸酸
注＿ 】 。为 此 ， 本 文 以黄 铁 矿 烧 渣 为 吸 附 材 料 ， 分
别对 广 东 云浮某 硫酸 厂 和采矿 区外 排含 铊废 水 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 一 Ｏ ６ 一 Ｏ ９
基金项 目： 国 家 自然 科 学 基金 资 助项 目（ ４ １ ２ ０ ３ ０ ０ ２ ， ４ １ ２ ７ ３ １ ０ ０ ） ； 广 东 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ￥ ２ ０ １ ２ ０ ４ ０ ｏ ｏ ７ １ １ ４ ， ￥ ２ ０ １ ２ ０ ４ ０ ０ ０ ７ １ １ ０ ） ； 广 东 省 教 育 厅育 苗 工程 资 助项 目（ ２ ０ １ ２ ＬＹ Ｍ一 ０ １ ０ ２ ） ； 广 州 市 教 育 局 资 助 项 目（ ２ Ｏ １ ２ Ａ ｏ ２ ６ ） ； 广 州 市 留学 人 员 科 研 启 动 资助 项 目； 广 东省 大学 生 创 新 性 实 验 资 助 项 目 （ １ １ ０ ７ ８ １ ３ ０ １ １ ） ．