一种含砷烟灰的电化学处理方法

摘要

本发明提供了一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：(1)将碱和溶剂或碱溶液与含砷烟灰混合，得到混合物；(2)将所述混合物作为电解质，置于电化学反应装置中进行电化学反应，所述电化学反应过程中向所述电解质中通入氧化性气体；(3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液。所述方法砷的提取率较高、清洁无污染、工艺条件温和、成本低并且对设备的要求低；不引入杂质，便于后续分离；所用碱浓度较低，降低碱耗；自动化程度高，可以减少人力投入，能带来很好的经济效益和社会效益，具有很好的应用前景。

权利要求

1.一种含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：(1)将碱、溶剂与含砷烟灰混合，或将碱溶液与含砷烟灰混合，得到混合物；

(2)将所述混合物作为电解质置于电化学反应装置中，进行电化学反应，所述电化学反应过程中向所述电解质中通入氧化性气体；

(3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液；

步骤(1)所述含砷烟灰经过预处理后再与碱和溶剂或碱溶液混合；

所述预处理包括机械活化和/或高温焙烧，所述高温焙烧的温度为700℃～800℃，所述机械活化包括将含砷烟灰球磨20～60min；

步骤(2)所述电化学反应在20～140℃条件下进行；

步骤(1)所述含砷烟灰选自铜转炉白烟灰、铜冶炼闪速炉烟尘、高砷锡冶炼烟尘或含砷锌冶炼烟灰中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(1)所述碱与溶剂的混合液或碱溶液中碱的浓度为0.01～10M。

3.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(1)所述碱溶液选自氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；所述碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。

4.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(1)所述含砷烟灰与碱和溶剂形成的混合液或碱溶液的固液比为0.1～100g/L。

5.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应装置包括电解槽、工作电极和对电极。

6.根据权利要求5所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述电解槽为常压电解槽。

7.根据权利要求5所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述工作电极选自碳材料电极，对电极选自石墨电极或惰性电极。

8.根据权利要求7所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述工作电极选自石墨棒、石墨板、碳毡电极或碳纤维电极。

9.根据权利要求7所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述对电极选自石墨棒、石墨板或铂电极。

10.根据权利要求7所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述工作电极和对电极的形态独立地选自棒状或板状。

11.根据权利要求5所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述电化学反应装置还包含参比电极，所述参比电极选自饱和甘汞电极或汞/氧化汞电极。

12.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应在20～100℃条件下进行。

13.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应的时间大于1h。

14.根据权利要求13所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应的时间为2～6h。

15.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应在电压为-0.4V以上的条件下进行。

16.根据权利要求15所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应在电压为-0.4～-5V。

17.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应在搅拌条件下进行，搅拌的速率为800～2100rpm。

18.根据权利要求17所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述电化学反应在搅拌条件下进行，搅拌的速率为1000～1500rpm。

19.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化性气体选自空气、氧气或富氧空气中的任意一种或至少两种的组合。

20.根据权利要求19所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化性气体选自氧气。

21.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)通入所述氧化性气体的流量为100mL/min以上。

22.根据权利要求21所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，步骤(2)通入所述氧化性气体的流量为400mL/min以上。

23.根据权利要求1所述的含砷烟灰的电化学处理方法，其特征在于，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：(1)将碱和溶剂与含砷烟灰混合，或将碱溶液与含砷烟灰混合，得到混合物；其中，碱和溶剂形成的混合液或碱溶液中碱的浓度为0.01～10M，含砷烟灰与碱和溶剂形成的混合液或碱溶液的固液比为0.1～100g/L；

(2)将所述混合物作为电解液置于电化学反应装置中，在20～140℃、搅拌速度为800～

2100rpm、电压为-0.4V以上的条件下进行电化学反应，所述电化学反应过程中向所述混合物中通入流量为100mL/min以上的氧化性气体；其中，所述电化学反应的时间大于1h；

(3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液。

说明书

一种含砷烟灰的电化学处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于污染物处理技术领域，涉及一种含砷烟灰的电化学处理方法。

背景技术

[0002] 砷化合物是一类对生物体具有高毒性的化学物质，是国际公认的致癌因子，我国是遭受砷害十分严重的国家，造成了恶劣的社会影响。砷属于亲硫的类金属或半金属元素，在天然矿物中主要以硫化物、硫砷化物、砷化物以及砷酸盐等形式存在，其主要赋存在有色金属矿床中以其他金属的伴生矿产出，在冶炼或生产制造过程中富集，逐渐形成高毒性的含砷固体废弃物。

[0003] 砷在农业、电子、医药、冶金、化工等领域也具有特殊用途，可用于制取杀虫剂、木材防腐剂、玻璃澄清脱色剂等。在砷的冶炼及其化合物的生产使用过程中，大量的砷化物被引入环境，污染水源，危害人体健康。我国《工业企业卫生标准》规定：地面水中砷最高允许质量浓度为0.04mg/L，居民区大气中砷化物日平均最高允许质量浓度为0.003mg/m3。工业“三废”排放试行标准规定：砷及其无机化合物最高允许质量浓度为0.5mg/L。采用现代废水处理技术，含砷废水可以较易实现达标排放，然而冶炼过程产生的固体含砷废物以及处理废水、废酸产生的含砷沉渣等对环境的污染和危害目前还没有得到彻底根治，大量有价金属没有得到充分利用，含砷废物的排放现状与环保部门的要求仍相距甚远。长期以来含砷废物大多采用囤积贮存的方法处理，随着高浓度含砷废物越积越多，对其无害化处理成为亟待解决的问题。

[0004] 含砷废弃物主要来自于冶炼废渣、处理含砷废水和废酸得到的沉渣、电子工业的含砷废物以及电解过程中产生的含砷阳极泥等。目前国内外处理含砷废弃物的方法主要是固化法、火法焙烧、湿法浸出等回收方法等，处理条件苛刻、污染能耗大、砷提取率有限。近年来，将含砷废弃物视为二次资源再利用的湿法回收砷技术受到研究者更多关注。

[0005] CN102249609A公开了一种含砷废渣固化体及其制备方法，将含砷废渣经过处理后与工业废渣和矿物激发材料配比，形成强度高、砷浸出率的固化体，将砷渣固定起来，安全可靠。

[0006] CN102247964A公开了一种含砷废弃危险化学品的无害化处理工艺，将含砷废弃物氧化并采用氢氧化铁形成砷铁络合物，将砷沉淀下来，并混入水泥进行固化，达到了国家有关无害化标准。

[0007] CN 104357668A公开了一种含砷烟灰回收有价金属的方法，包括：(1)将污酸和白烟灰混合，控制pH值2.5～3.0，在温度为70～80℃条件下进行酸浸，过滤得浸出液和铅渣；(2)浸出液用锌粉进行置换铟，过滤得铟渣；(3)滤液依次经旋流电积脱砷、脱锌，得到砷渣和锌渣。

[0008] 但以上方法均未能利用含砷废渣中的砷等有价金属资源。

[0009] CN105384224A公开了一种利用电催化还原空气氧生成活性氧降解有机废水的方法与装置：在电化学反应器内的阴极不断地通入空气(曝气)，在多种催化剂与阴极电流的共同作用下，协同反应生成大量的O3、自由基·OH、H2O2等活性氧，这些活性氧具有极强的氧化能力，进而直接氧化降解废水中的有机物，实现深度去除有机污染物的目的。其使用的阴极为难溶金属制作的网状篮或框，里面填充有大颗粒状的活性炭与氧还原催化剂，填充方法为活性炭与氧还原催化剂颗粒互混或者把活性炭与氧还原催化剂分层设置或者将氧还原催化剂通过化学反应负载到活性炭上，阴极活性炭中间由碳棒或金属导线引出连接至电源负极，所述氧还原催化剂由一种或多种主催化剂和辅助催化剂组成，所述主催化剂为过渡金属或者过渡金属与其氧化物的混合物，所述辅助催化剂为非金属单质或其氧化物或盐，所述氧还原催化剂的作用是：使空气氧侧面吸附到阴极活性炭表面并被还原成微活性氧；阴极活性炭的体积为该电化学反应器装置有效容积的10％-30％，所述非金属为氧、氮、磷、硫、硼中的任一种或多种。但是，所述方法仅适用于处理液相中存在的有机污染物，并且其需要使用特定的催化剂和辅助催化剂，对处理有毒固废并不适用，因此，适用范围较窄。另外，其没有公开该方法可用于处理含砷烟灰。

[0010] 白烟灰是金属冶炼过程中烟气收尘所得烟灰，为目前工业上极具代表性的碱性废弃物之一，其中不但含有Pb、Bi、Zn等重金属有价元素，同时含有As等有害元素，这种废弃物不及时处理，不但会造成严重的环境污染，也造成资源的浪费。现常用的处理方法为直接将烟灰直接返回熔炼系统处理；上述方法不仅降低闪速炉处理能力、恶化炉况，同时使炉料As等有害成分增多。

[0011] 因此，本领域需要开发一种新的含砷烟灰的处理方法，使得处理含砷烟灰的能耗低、砷提取率高、无污染、工艺条件温和以及对设备腐蚀小。

发明内容

[0012] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述方法砷提取率较高、无污染、工艺条件温和、成本低并且对设备的要求低。

[0013] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0014] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：

[0015] (1)将碱、溶剂与含砷烟灰混合，或将碱溶液与含砷烟灰混合，得到混合物；

[0016] (2)将所述混合物作为电解质置于电化学反应装置中，进行电化学反应，所述电化学反应过程中向所述电解质中通入氧化性气体；

[0017] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液。

[0018] 本发明所述含砷烟灰的电化学处理方法利用了阳极电化学直接氧化和阴极产生活性氧的催化氧化(催化氧化反应发生在电极表面，是电极表面产生活性氧时发生的催化反应，所述活性氧由所述氧化性气体产生)的耦合作用，该反应降低了反应温度和反应介质——碱溶液的浓度，实现了在温和条件下将含砷废弃物中含砷物相的高效氧化分解，实现了砷的高效提取。

[0019] 所述电化学反应过程包含的化学反应有：

[0020] O2+H2O+2e-→HO2-+OH-   (1)

[0021] As3++HO2-→As5++OH-   (2)

[0022] 步骤(1)所述碱溶液可由碱和溶剂制得。步骤(1)中含砷烟灰可与碱溶液直接混合，也可与单独的碱和溶剂混合。

[0023] 步骤(1)所述含砷烟灰选自铜转炉白烟灰、铜冶炼闪速炉烟尘、高砷锡冶炼烟尘或含砷锌冶炼烟灰中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合如铜转炉白烟灰与铜冶炼闪速炉烟尘，高砷锡冶炼烟尘与含砷锌冶炼烟灰，铜转炉白烟灰、铜冶炼闪速炉烟尘与高砷锡冶炼烟尘。所述例举的含砷烟灰为典型的含砷烟灰，所述含砷烟灰也可为其它的含砷烟灰，在此不一一例举。

[0024] 优选地，步骤(1)所述含砷烟灰经过预处理后再与碱和溶剂或碱溶液混合。

[0025] 优选地，所述预处理包括机械活化和/或高温焙烧，所述高温焙烧的温度为700℃～800℃，如710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、780℃或790℃等。

[0026] 优选地，所述机械活化包括将含砷烟灰球磨20～60min，如25min、30min、40min、50min或55min等。所述球磨可在球磨机中进行。

[0027] 步骤(1)所述碱与溶剂的混合液或碱溶液中碱的浓度为0.01～10M，如0.03M、0.05M、0.08M、0.1M、0.3M、0.5M、0.8M、1M、1.5M、2M、2.5M、3M、3.5M、4M、4.5M、5M、5.5M、6M、
7M、8M或9M等。

[0028] 优选地，步骤(1)所述碱溶液选自氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；所述碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。

[0029] 步骤(1)所述含砷烟灰与碱和溶剂形成的混合液或碱溶液的固液比为0.1～100g/L，如0.3g/L、0.5g/L、0.8g/L、1g/L、2g/L、5g/L、8g/L、10g/L、15g/L、20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L或90g/L等。在此固液比条件下本发明所述的方法砷提取率较高，且经济性较好。

[0030] 步骤(2)所述电化学反应装置包括电解槽、工作电极和对电极。

[0031] 优选地，所述电解槽为常压电解槽，即所述电解槽可在一个标准大气压下使用的电解槽。

[0032] 优选地，所述工作电极选自碳材料电极，对电极选自石墨电极或惰性电极。

[0033] 优选地，所述工作电极选自石墨棒、石墨板、碳毡电极或碳纤维电极。

[0034] 优选地，所述对电极选自石墨棒、石墨板或铂电极。

[0035] 优选地，所述工作电极和对电极的形态独立地选自棒状或板状。

[0036] 优选地，所述电化学反应装置还包括参比电极，所述参比电极选自饱和甘汞电极或汞/氧化汞电极。使用三电极体系进行电化学催化氧化反应有利于实时了解电解槽中的反应状态，以便对电解液或电压进行调整。

[0037] 步骤(2)所述电化学反应在20～140℃条件下进行，如在25℃、30℃、40℃、50℃、55℃、65℃、75℃、85℃、95℃、100℃、105℃、110℃、120℃、130℃或140℃等条件下进行，优选为20～100℃。所述反应可在常温下进行，大大降低了能耗。

[0038] 优选地，步骤(2)所述电化学反应的时间大于1h，如1.5h、2.5h、3h、4h、5h、7h、8h或10h等，优选为2～6h。反应时间大于1h，砷的溶出率能够快速提高。

[0039] 步骤(2)所述电化学反应在电压为-0.4V以上的条件下进行，如-0.6V、-0.8V、-1.0V、-1.2V、-1.5V、-2V、-3V、-4V或-5V等，优选为-0.4～-5V。所述负号代表阴极电位，不表示大小。所述电解槽的电压提供了一个驱动力，低于0.4V反应启动不了，高于0.4V就能使反应启动，提高槽电压，能够提高反应速率。

[0040] 步骤(2)所述电化学反应在搅拌条件下进行，搅拌的速率为800～2100rpm，例如800rpm、850rpm、900rpm、950rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、
1600rpm、1800rpm或2000rpm等，优选为1000～1500rpm。所述搅拌有利于电解槽中电解液的均匀，更利于反应的进行。

[0041] 步骤(2)所述氧化性气体选自空气、氧气或富氧空气中的任意一种或至少两种的组合，优选氧气。所述富氧空气是指氧的体积百分含量为90％-96％的空气。所述氧化性气体的组合可为空气与氧气的组合，氧气与富氧空气的组合，空气与富氧空气的组合，空气、氧气与富氧空气的组合。所述氧化性气体对含砷废渣有氧化效果，而且，所述氧化性气体在电化学反应中产生活性氧物质，可用来氧化含砷废渣。

[0042] 优选地，步骤(2)通入所述氧化性气体的流量为100mL/min以上，例如200mL/min、400mL/min、600mL/min、800mL/min、900mL/min或1L/min等，优选流量为400mL/min以上。氧化性气体的流量低则反应效果差；因此，优选的氧化性气体的流量为100mL/min以上，但流量过高，使得电解槽内部过于波动，也不利于砷的溶出。

[0043] 作为优选的技术方案，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：

[0044] (1)将碱和溶剂与含砷烟灰混合，或将碱溶液与含砷烟灰混合，得到混合物；其中，碱和溶剂形成的混合液或碱溶液中碱的浓度为0.01～10M，含砷烟灰与碱和溶剂形成的混合液或碱溶液的固液比为0.1～100g/L；

[0045] (2)将所述混合物作为电解液置于电化学反应装置中，在20～140℃、搅拌速度为800～2100rpm、电压为-0.4V以上的条件下进行电化学反应，所述电化学反应过程中向所述混合物中通入流量为100mL/min以上的氧化性气体；其中，所述电化学反应的时间大于1h；

[0046] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液。

[0047] 本发明中所述的固液分离为本领域常规的操作，典型但非限制性的固液分离方式可为离心或过滤等。

[0048] 本发明中所述的数据范围不但包括所例句的点值，还包括没有例举出的数据范围内的任意的点值，限于篇幅及出于简明考虑，没有穷举。

[0049] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0050] (1)本发明提供的含砷烟灰的电化学处理方法采用常压操作，反应温度低(反应温度仅为20-140℃)，与传统工艺(高温高压碱介质溶出含砷烟灰时，采用的温度范围为140-210℃)相比减低了反应温度，从而降低了能耗；

[0051] (2)本发明提供的含砷烟灰的电化学处理方法从反应介质看，体系中未引入杂质，便于后续分离；所用碱浓度大大降低(碱溶液浓度可低至0.01M)，降低碱耗；

[0052] (3)本发明提供的含砷烟灰的电化学处理方法利用阳极直接氧化与阴极活性氧催化氧化耦合的方法，促进了氧化效率，提高了砷的回收率(可提高30-50％)；

[0053] (4)本发明提供的含砷烟灰的电化学处理方法处理过程中不添加任何辅料，相比于传统工艺，排渣量能够减少30wt％-50wt％；

[0054] (5)本发明提供的含砷烟灰的电化学处理方法的电化学反应操作自动化程度高，可以减少人力投入，能带来很好的经济效益和社会效益，具有很好的应用前景。

附图说明

[0055] 图1为本发明一种实施方式提供的含砷烟灰的处理工艺流程图。

[0056] 图2是实施例1提供的砷溶出率曲线。

具体实施方式

[0057] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0058] 图1是本发明一种实施方式提供的含砷烟灰的处理工艺流程图，所述含砷烟灰的电化学处理方法包括如下步骤：

[0059] (1)将含砷烟灰与碱溶液(或溶剂与碱)混合，得到混合物；

[0060] (2)将所述混合物作为电解质，置于电化学反应装置中进行电化学催化氧化反应，所述电化学反应过程中向所述电解质中通入氧化性气体；

[0061] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液。

[0062] 实施例1

[0063] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰为铜转炉白烟灰，包括如下步骤：

[0064] (1)配料：将筛分为80目的含砷烟灰与氢氧化钾水溶液混合，配制成电解质，并预热至60℃，其中氢氧化钾溶液中氢氧化钾的含量为1M，含砷烟灰与氢氧化钾溶液的液固比为1g/L；

[0065] (2)电化学反应：将步骤(1)得到的原料电解质加入常压电解槽中，向电解质中通入氧气，氧气流量为400mL/min，机械搅拌速率为800rpm，以碳毡电极为工作电极，以碳棒为对电极，以汞/氧化汞电极为参比电极，控制电位为-1V，电化学反应时间为4h，电化学反应的温度为60℃；

[0066] (3)固液分离：将步骤(2)电化学反应得到的固液混合物进行过滤分离，得到含砷溶液，稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为91.8％(如图2所示)。

[0067] 实施例2

[0068] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰为铜转炉白烟灰，包括如下步骤：

[0069] (1)将含砷烟灰与浓度为0.01M的氢氧化钠溶液混合，含砷烟灰与氢氧化钠溶液的固液比为0.1g/L，得到混合物；

[0070] (2)将所述混合物作为电解液置于电解槽中，在20℃、搅拌速度为2100rpm条件下进行电化学催化氧化反应，电化学催化氧化过程中向所述混合物中通入富氧空气；其中，所述电化学催化氧化反应的时间为2h，电解槽的电压为-0.4V，通入富氧空气的流量为100mL/min；所述电解槽以石墨棒为工作电极，以铂电极为对电极，以汞/氧化汞电极为参比电极；

[0071] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液，稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为87％。

[0072] 实施例3

[0073] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰为铜转炉白烟灰，包括如下步骤：

[0074] (1)将含砷烟灰与浓度为10M的碱溶液混合，含砷烟灰与碱溶液的固液比为100g/L，得到混合物；

[0075] (2)将所述混合物作为电解液置于电解槽中，在140℃、搅拌速度为800rpm条件下进行电化学催化氧化反应，电化学催化氧化过程中向所述混合物中通入空气；其中，所述电化学催化氧化反应的时间为1h，电解槽的电压为-5.0V，通入空气的流量为500mL/min；所述电解槽以石墨板为工作电极，以石墨板为对电极，以汞/氧化汞电极为参比电极；

[0076] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液，稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为89％。

[0077] 实施例4

[0078] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰为铜转炉白烟灰，包括如下步骤：

[0079] (1)将含砷烟灰与浓度为5M的碱溶液混合，含砷烟灰与碱溶液的固液比为50g/L，得到混合物；

[0080] (2)将所述混合物作为电解液置于电解槽中，在50℃、搅拌速度为1500rpm条件下进行电化学催化氧化反应，电化学催化氧化过程中向所述混合物中通入氧气；其中，所述电化学催化氧化反应的时间为2h，电解槽的电压为-0.4V，通入氧气的流量为400mL/min；所述电解槽以碳纤维电极为工作电极，以石墨板为对电极，以汞/氧化汞电极为参比电极；

[0081] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液，稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为94％。

[0082] 实施例5

[0083] 一种含砷烟灰的电化学处理方法，所述含砷烟灰为铜转炉白烟灰，包括如下步骤：

[0084] (1)将含砷烟灰与浓度为6M的碱溶液混合，含砷烟灰与碱溶液的固液比为60g/L，得到混合物；

[0085] (2)将所述混合物作为电解液置于电解槽中，在100℃、搅拌速度为1000rpm条件下进行电化学催化氧化反应，电化学催化氧化过程中向所述混合物中通入氧气；其中，所述电化学催化氧化反应的时间为6h，电解槽的电压为-5.0V，通入氧气的流量为600mL/min；所述电解槽以碳纤维电极为工作电极，以石墨棒为对电极，以汞/氧化汞电极为参比电极；

[0086] (3)将步骤(2)得到的反应产物进行固液分离，得到含砷溶液，稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为93.5％。

[0087] 实施例6

[0088] 除将步骤(1)中1M的氢氧化钾溶液替换为0.1M的氢氧化钠溶液；步骤(2)中电化学反应的温度为20℃外，其余与实施例1相同。

[0089] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为75％。

[0090] 实施例7

[0091] 除将步骤(1)中1M的氢氧化钾溶液替换为0.1M的氢氧化钠溶液；步骤(2)中电化学反应的温度为40℃外，其余与实施例1相同。

[0092] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为83％。

[0093] 实施例8

[0094] 除将步骤(1)中1M的氢氧化钾溶液替换为0.1M的氢氧化钠溶液；步骤(2)中电化学反应的温度为60℃外，其余与实施例1相同。

[0095] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为88％。

[0096] 实施例9

[0097] 除将步骤(1)中1M的氢氧化钾溶液替换为0.1M的氢氧化钠溶液；步骤(2)中电化学反应的温度为80℃外，其余与实施例1相同。

[0098] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为91％。

[0099] 实施例10

[0100] 除将步骤(1)中1M的氢氧化钾溶液替换为1M的氢氧化钠溶液；步骤(2)中电化学反应的温度为20℃外，其余与实施例1相同。

[0101] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为92％。

[0102] 实施例11

[0103] 除将步骤(2)中的搅拌速度替换为700rpm外，其余与实施例1相同。

[0104] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为87％。

[0105] 实施例12

[0106] 除将步骤(2)中的搅拌速度替换为1400rpm外，其余与实施例1相同。

[0107] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为91.5％。

[0108] 实施例13

[0109] 除将步骤(2)中的搅拌速度替换为2100rpm外，其余与实施例1相同。

[0110] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为92.5％。

[0111] 实施例14

[0112] 除步骤(2)中电解槽不包含参比电极外，其余与实施例1相同。

[0113] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为88％。可见，相比于二电极体系，三电极体系能够更精确的控制氧化电位，而且能实时监测电位浮动，从而使得砷的溶出率比较高。

[0114] 实施例15

[0115] 除步骤(2)电化学反应过程中不进行搅拌外，其余与实施例1相同。

[0116] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为78％。

[0117] 将实施例1-15中的铜转炉白烟灰替换为铜冶炼闪速炉烟尘、高砷锡冶炼烟尘或含砷锌冶炼烟灰中的任意一种或至少两种的组合，或替换为其它的含砷烟灰，将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为80％～93％。且替换原料后的各实施例相对比，砷溶出率大小的趋势与实施例1-15中的砷的溶出率大小的趋势相同。

[0118] 对比例1

[0119] 除将步骤(1)中的氢氧化钾溶液替换为相同浓度的硝酸溶液外，其余与实施例1相同。

[0120] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为25％。

[0121] 对比例2

[0122] 除步骤(2)中电解槽不通电外，其余与实施例1相同。

[0123] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为30％。

[0124] 对比例3

[0125] 除步骤(2)中不通入氧气外，其余与实施例1相同。

[0126] 将得到的含砷溶液稀释后利用ICP或滴定的方法测试其中含砷量，计算得到砷溶出率为53％。

[0127] 申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。