一種從砷富集植物中回收砷的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種從砷富集植物中回收砷的方法，屬于農(nóng)業(yè)廢物資源化處置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種通過(guò)磷酸濕法浸提的方法使砷富集植物中的砷得到分離回收以實(shí)現(xiàn)砷的富集植物的無(wú)害化、資源化利用。具體方法為將砷富集植物破碎后，在超聲波作用下，加入浸提試劑，控制試劑用量、浸提溫度等，浸提反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、酸化、還原、再過(guò)濾、洗滌得到產(chǎn)品。該方法砷的回收率高達(dá)98％以上，產(chǎn)品砷的純度大于96％，可作為工業(yè)品使用。本工藝操作簡(jiǎn)單、成本低，產(chǎn)品純度高，設(shè)備投資少，易于產(chǎn)業(yè)化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種從砷富集植物中回收砷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于農(nóng)業(yè)廢物資源化處置方法，具體涉及一種通過(guò)磷酸濕法浸提的方法使砷富集植物中的砷得到分離回收。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，重金屬對(duì)土壤污染問(wèn)題越來(lái)越突出，礦業(yè)在開(kāi)發(fā)加工過(guò)程中重金屬砷進(jìn)入土壤、水體導(dǎo)致環(huán)境污染，甚至人畜中毒。世界各地不斷有關(guān)于飲用砷污染水而導(dǎo)致中毒的報(bào)道。砷對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為致癌和致畸，其中三價(jià)砷毒性最強(qiáng)。從目前文獻(xiàn)來(lái)看，研究焦點(diǎn)主要集中在砷超富集植物的篩選、鰲合誘導(dǎo)修復(fù)、接種菌根強(qiáng)化、基因技術(shù)、農(nóng)藝管理和田間措施等。砷超富集植物的處置方法主要為焚燒法、堆肥法、壓縮填埋法、高溫分解法、灰化法等。這些處理方法均存在設(shè)備投資大、處置過(guò)程二次污染環(huán)境、未能徹底實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、資源化利用等問(wèn)題。因此實(shí)現(xiàn)砷超富集植物徹底無(wú)害化處理和資源化，是植物修復(fù)技術(shù)體系需要完善的一個(gè)重點(diǎn)，也是植物修復(fù)技術(shù)在產(chǎn)業(yè)規(guī)?；^(guò)程中，必須面對(duì)和迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](I)目的:提供一種從砷富集植物中回收砷的“綠色”工藝流程，以實(shí)現(xiàn)砷超富集植物的無(wú)害化與資源化利用，以彌補(bǔ)現(xiàn)有砷的富集植物易造成二次污染等不足問(wèn)題。
[0004](2)具體技術(shù)方案:將砷富集植物破碎后，在超聲波作用下，加入浸提試劑，控制試劑用量、浸提溫度、超聲波作用時(shí)間以及固液比，得到含砷浸提液，將此液過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、還原、再過(guò)濾、洗滌得到產(chǎn)品。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)將砷富集植物進(jìn)行破碎、超聲波作用下磷酸濕法浸提、濃縮、還原等過(guò)程，最終使砷轉(zhuǎn)化 為單質(zhì)并加以回收，實(shí)現(xiàn)了超富集植物的無(wú)害化處置、資源化利用，由于砷回收率高，浸提過(guò)濾后得到殘?jiān)勺鳛槎逊适褂茫疾粫?huì)造成環(huán)境的“二次污染”。本工藝操作簡(jiǎn)單、成本低，產(chǎn)品純度高，設(shè)備投資少，易于產(chǎn)業(yè)化。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例1
[0007]將成熟蜈蚣草破碎至50目~120目左右，稱(chēng)取蜈蚣草粉末100g于1000ml燒杯中，加入10% (質(zhì)量濃度)磷酸溶液500g，放入超聲波震蕩器中，在40°C~60°C下反應(yīng)120分鐘后過(guò)濾、洗滌，收集濾液并合并洗滌液(浸提液)，得到浸提液500ml，將此浸提液于負(fù)壓下70°C蒸發(fā)濃縮至100ml，得到濃縮液，采用ICP-AES測(cè)定濃縮液中的砷。在濃縮液中加入40ml 30% (質(zhì)量)鹽酸酸化，攪拌下緩慢加入15g次亞磷酸鈉，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，自然冷卻至常溫后過(guò)濾、洗滌，收集濾餅(產(chǎn)品砷)，用X射線(xiàn)熒光光譜儀(XRF)測(cè)定產(chǎn)品中砷的含量。按以上工藝操作砷的回收率為98.6%，砷的還原率為99.2%，最終砷的純度可達(dá)96.4% (質(zhì)量)。[0008]實(shí)施例2
[0009]將成熟太葉井口邊草破碎至50目~120目左右，稱(chēng)取蜈蚣草粉末100g于1000ml燒杯中，加入10% (質(zhì)量濃度)磷酸溶液500g，放入超聲波震蕩器中，在40°C~60°C下反應(yīng)120分鐘后過(guò)濾、洗滌，收集濾液并合并洗滌液(浸提液)，得到浸提液500ml，將此浸提液于負(fù)壓下70°C蒸發(fā)濃縮至100ml，采用ICP-AES測(cè)定濃縮液中的砷。在濃縮液中加入40ml 30% (質(zhì)量)鹽酸酸化，攪拌下緩慢加入13g次亞磷酸鈉，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘，自然冷卻至常溫后過(guò)濾、洗滌，收集濾餅(產(chǎn)品砷)，用X射線(xiàn)熒光光譜儀(XRF)測(cè)定產(chǎn)品中砷的含量。按以上工藝操作砷的回收率為98.4%，砷的還原率為99.1%，最終砷的純度可達(dá)96.2% (質(zhì)量)。
【權(quán)利要求】
1.一種從砷富集植物中回收砷的方法，通過(guò)在超聲波輔助作用下磷酸濕法浸提、蒸發(fā)濃縮富集、濃縮液酸化、還原等步驟回收砷富集植物中的砷，具體操作為將砷超富集植物破碎成顆粒狀，在超聲波輔助下，加入一定濃度的磷酸水溶液作為浸提試劑，濕法浸提一定時(shí)間后，得到浸提液，將此浸提液過(guò)濾，收集濾液并在負(fù)壓下低溫蒸發(fā)濃縮，得到濃縮液，將此濃縮液酸化后加入還原劑，得到砷的懸浮液，將此懸浮液過(guò)濾、洗滌得到產(chǎn)品單質(zhì)砷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1一種從砷富集植物中提取砷的方法，其特征是所述砷超富集植物為蜈蚣草或(和)大葉井口邊草，砷超富集植物破碎后最終顆粒粒徑范圍在50目~120目之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1一種從砷富集植物中提取砷的方法，其特征是浸提試劑為磷酸水溶液，其質(zhì)量濃度在5%~20%之間,蜈蟻草與浸提試劑的質(zhì)量比為1:1~6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一種從砷富集植物中提取砷的方法，其特征是浸提溫度為30°C~70。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一種從砷富集植物中提取砷的方法，其特征是超聲波作用時(shí)間為60min ~150mino
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，浸提液的濃縮在負(fù)壓低溫下操作，控制溫度為60°C~80°C，濃縮液最終體積為原浸提液體積的五分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述，酸化濃縮液所用酸為鹽酸，該鹽酸質(zhì)量濃度為30%，體積用量為濃縮液體積的40%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述，還原劑為為次亞磷酸鈉，其質(zhì)量用量為濃縮浸提液中砷的質(zhì)量的350%~500%。`
【文檔編號(hào)】C22B30/04GK103509945SQ201210224932
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】廖輝偉, 潘雅妹, 周遠(yuǎn), 雷會(huì)利, 黃晉芳, 代文, 張俊茹 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)