利用五硫化二磷去除废水中的砷

石灰中和法、石灰-铁盐法、硫化物沉淀法、吸附法、膜分离法、离子交换法等方法已被用于废水中砷的去除。其中硫化物沉淀法除砷渣少，除砷效果好，被认为是去除工业废水中砷的一种很好的方法。本文将介绍利用五硫化二磷去除废水中的砷的方法^[1]。

研究背景

有色金属是国民经济和国防建设的主要原材料。硫化矿石多用于有色金属冶炼，冶炼过程中不可避免地会产生大量SO2烟气，其中混入砷、锌、铁等重金属离子，排放前需进行处理。SO2处理过程中会产生大量含砷和重金属的酸性废水。酸性废水中砷含量高，对人体有害，是其去除的主要目标之一。

五硫化二磷的优势

传统的硫化剂如Na2S、NaHS、FeS、H2S等会向废水中引入新的金属阳离子，增加了系统的循环负担。此外，由于其高溶解度，H2S在高酸性溶液中迅速释放，导致试剂利用率低，污染环境。硫化氢由于运输、用量和储存都很麻烦，不适合作为硫化剂使用。寻找合适的硫化剂是很有必要的。五硫化磷(P2S5)不引入新的金属阳离子，缓慢水解生成H2S，与砷充分反应，降低环境污染风险，是有色冶金中理想的硫化剂。同时水解生成磷酸(H3PO4)，可用于后续生产磷肥。

除砷机理

五硫化二磷溶解于有色冶炼废水时释放出H2S，H2S气体溶液中的As3+以及As5+反应生成As2S3沉淀。超声的引入产生了空化气泡，促进了反应。同时超声将包裹于未反应的P2S5表面的As2S3以及S8震碎，使未反应的五硫化二磷重新暴露于溶液中，促进了药剂利用率。

参考文献

[1] Arsenic removal from acidic industrial wastewater by ultrasonic activated phosphorus pentasulfide.
DOI:10.1016/j.cjche.2023.02.002