1.一種高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)含砷溶液催化氧化
通過催化氧化的方式,向含砷溶液中加入氧化性氣體和催化劑,將溶液中的As3+轉變成As5+;
(2)氧化后液沉砷
將步驟(1)所得氧化后的溶液pH值調至1.5~3,以連續(xù)加料的方式加入CaO、Ca(OH)2中的一種或兩種作為沉砷劑,使所述溶液中Ca與As的摩爾比為2~8:1,沉降時間為5~10小時,反應溫度為10℃~90℃;
(3)調控生長法合成固砷礦物
再向步驟(2)所得反應體系中添加亞鐵鹽溶液,使反應體系中Fe與As的摩爾比控制在1~5:1,通入氧化性氣體,將Fe2+氧化成Fe3+,同時加入中和劑調控反應在pH值1.5~3條件下進行,使Fe3+與AsO43-反應生成高穩(wěn)定性的固砷礦物;所述亞鐵鹽溶液為硫酸亞鐵溶液、氯化亞鐵溶液或硝酸亞鐵溶液中的至少一種,所述中和劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于:步驟(1)中,所述含砷溶液的主要成分包括:As 5~100g/L,Sb 0.5g/L~3g/L,Pb 50ppm~800ppm,Sn 2ppm~200ppm,Te 10~500ppm,NaOH 10~120g/L。
3.根據權利要求1或2所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣;優(yōu)選地,所述氧化性氣體的氣體流量控制在1~20L/min。
4.根據權利要求1-3任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述催化劑為KMnO4;優(yōu)選地,As與Mn的摩爾比控制在5:1~50:1。
5.根據權利要求1-4任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述催化氧化體系控制的溫度為30℃~120℃。
6.根據權利要求1-5任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(3)所述的調控生長法控制的條件為,反應溫度為室溫~90℃,反應時間為2h~10h,攪拌速度50r/min~500r/min。
7.根據權利要求1-6任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣;優(yōu)選地,所述氧化性氣體的氣體流量控制在1~20L/min。
8.根據權利要求1-7任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述的鐵鹽溶液的加入速率為5-30ml/min。
9.根據權利要求1-7任一項所述的高穩(wěn)定性固砷礦物的制備方法,其特征在于,步驟(3)中所述的中和劑的加入速率為5-30ml/min。