技術(shù) | 有色金屬冶金污酸處理新技術(shù)
發(fā)布時(shí)間 :
2019-04-24
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隨著我國有色金屬冶金工業(yè)的快速發(fā)展，冶煉及煙氣回收制酸生產(chǎn)過程中所排放的污酸量也越來越大，排放的有毒有害金屬離子也越來越多，對環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重，因此必須重視有色金屬冶金工業(yè)的污酸治理問題。?近年來，通過研究者們對污酸綜合處理的研究，不難發(fā)現(xiàn)，資源化、無害化處理污酸，不僅能大大降低對環(huán)境的危害，還可以回收大量有價(jià)資源。解決污酸的污染治理問題迫在眉睫，也就是亟須在污酸處理、環(huán)境治理與保護(hù)方面提出
隨著我國有色金屬冶金工業(yè)的快速發(fā)展，冶煉及煙氣回收制酸生產(chǎn)過程中所排放的污酸量也越來越大，排放的有毒有害金屬離子也越來越多，對環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重，因此必須重視有色金屬冶金工業(yè)的污酸治理問題。
近年來，通過研究者們對污酸綜合處理的研究，不難發(fā)現(xiàn)，資源化、無害化處理污酸，不僅能大大降低對環(huán)境的危害，還可以回收大量有價(jià)資源。解決污酸的污染治理問題迫在眉睫，也就是亟須在污酸處理、環(huán)境治理與保護(hù)方面提出優(yōu)化的解決方案。
污酸是有色金屬冶金行業(yè)生產(chǎn)中的主要污染物，若直接排入市政污水管網(wǎng)將嚴(yán)重影響城市污水處理廠的正常運(yùn)行，排入外環(huán)境將使水體水質(zhì)惡化。
冶金污酸的主要來源是冶煉工段煙氣洗滌、煙氣回收制酸工段以及電解凈液工段，這三個(gè)工段產(chǎn)生的污酸占整個(gè)冶煉生產(chǎn)污酸的90%以上。
1、煙氣凈化洗滌階段污酸的產(chǎn)生
冶煉工段污酸主要來自煙氣洗滌，在主要的冶煉設(shè)備，包括熔煉爐、轉(zhuǎn)爐、精煉電爐等的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，配置的相應(yīng)的煙氣回收裝置，以便回收酸性、高塵的冶煉煙氣，在冶煉煙氣進(jìn)入制酸階段前，針對高溫?zé)煔膺M(jìn)行凈化洗滌，洗滌液含塵量高，主要為各種重金屬離子，且由于大量的酸性氣體溶解進(jìn)入洗滌水中，致使洗滌排水為含有毒金屬離子的酸性廢水。
2、煙氣制酸階段污酸的產(chǎn)生
煙氣制酸階段主要產(chǎn)生兩部分廢水，一部分是在制酸工藝流程過程中的廢酸，即通常所說的污酸污水，這種水含酸量高，一般pH值為1～2，且成分復(fù)雜，主要包括砷、汞、鎘、銅、鋅等有毒金屬離子和氟、硫等元素;另一部分為制酸階段的地面沖洗水等酸性較低的廢水，其成分與相應(yīng)的污酸成分相同，但酸度較低，相應(yīng)的污染物濃度也較低。
煙氣制酸凈化工序產(chǎn)生污酸
電解凈液工段的廢水主要是電解過程中電解槽、凈液槽運(yùn)行、反沖洗過程中產(chǎn)生的污酸，以及含有毒重金屬離子地面沖洗酸性廢水。
在實(shí)際工程中，這幾類污酸是進(jìn)行統(tǒng)一的收集處理，一般獨(dú)立建造處理站，處理達(dá)標(biāo)后排入市政排水系統(tǒng)或循環(huán)利用，在制酸階段產(chǎn)生的污酸一般單獨(dú)收集，降酸除雜后合并入酸性廢水中統(tǒng)一處理。
污酸處理現(xiàn)狀
冶煉污酸主要為含有Hg、As、Cd、Pb、Cu、Zn等重金屬離子和氟化合物的酸性廢水。這些重金屬離子大多有毒，除對人體有害外，對農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)和水環(huán)境都有很大的影響。在銅、鉛、鋅的冶煉過程中，除冶煉廢水外，制酸工序還會產(chǎn)生大量的污酸，酸性強(qiáng)，含有毒有害重金屬離子濃度高。若不加處理直接外排至水體，將改變水體正常的pH值，直接危害生物的正常生長。
目前冶煉企業(yè)應(yīng)用較為廣泛的含砷污酸處理方法主要有：化學(xué)絮凝沉淀法、中和法、膜過濾法以及吸附法、離子交換法等方法。
污酸處理的發(fā)展趨勢
目前的有色金屬冶金工業(yè)中，針對冶煉污酸沒有健全的收集處理機(jī)制及優(yōu)化的綜合回收辦法，缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)籌管理和調(diào)控方案，在大型冶煉項(xiàng)目的污酸優(yōu)化項(xiàng)目方面還有很長的路要走。在冶金污酸的綜合處理方面，應(yīng)以下面幾點(diǎn)作為研究思路：
傳統(tǒng)污酸處理方法主要考慮污酸處理后的達(dá)標(biāo)排放問題，而忽視污酸中有價(jià)金屬和硫酸的綜合回收和利用。因此，新研究的技術(shù)應(yīng)該更加重視這一點(diǎn)，回收的有價(jià)金屬和硫酸對產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)效益，也會降低污酸的處理成本。
傳統(tǒng)的污酸處理方法在處理污酸過程中會產(chǎn)生大量的廢渣，但是隨著我國有色金屬冶金工業(yè)的發(fā)展，造成了污酸處理廢渣的大量堆積，卻得不到有效的處置。處理過程中的工藝條件控制不夠嚴(yán)格，導(dǎo)致危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量較大，增加廢物處理難度和費(fèi)用。
酸性條件下F、Cl離子對管道、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，增加維護(hù)成本。傳統(tǒng)的污酸處理方法只注重污酸中重金屬及砷的處理，不注重F、Cl的去除。因此，開發(fā)污酸處理新工藝不能逃避F、Cl離子的脫除問題。
總之，研究先進(jìn)適用的水處理藥劑、合理的控制反應(yīng)條件，降低廢水的硬度，有利于廢水處理后的回用。開發(fā)先進(jìn)技術(shù)也非常重要。
污酸處理先進(jìn)技術(shù)
東營方圓有色金屬研發(fā)的重金屬冶煉煙氣凈化中污酸處理新技術(shù)
“重金屬冶煉煙氣凈化中污酸處理新技術(shù)” ——污酸蒸發(fā)濃縮+硫化法技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了污酸的資源化，解決了有色金屬行業(yè)的環(huán)保難題。
該技術(shù)作為污酸處理處置新技術(shù)進(jìn)入國家生態(tài)環(huán)境部(原環(huán)境保護(hù)部)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)文件——《銅冶煉污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》。其流程示意圖為：
該技術(shù)是利用熱風(fēng)將濃度低的污酸蒸發(fā)濃縮產(chǎn)出55%的濃縮酸，同時(shí)脫除污酸中的氟和氯。濃縮酸用硫化法除去雜質(zhì)銅、鉛、砷后，過濾得到純凈的濃縮酸，返到硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)或其他生產(chǎn)系統(tǒng)使用。該法將污酸變成了好酸，提高了硫的回收率;用濃縮代替了加石灰/石灰石，消除了大量石膏渣的生成，避免了石膏渣的污染。
含氟、氯尾氣堿洗后排空，洗滌廢液送污水處理站，硫化渣返回系統(tǒng)進(jìn)一步回收有價(jià)金屬。
新技術(shù)與中和法處理污酸的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比
★長沙華時(shí)捷環(huán)保研發(fā)的HSJ-CXX污酸凈化及資源化新技術(shù)
該技術(shù)詳見：適用于冶煉等有色行業(yè)的污酸資源化處理工藝
總結(jié)
污酸是有色金屬冶煉煙氣制酸凈化工序所產(chǎn)的含氟、氯、砷、銅等重金屬雜質(zhì)的稀硫酸，其中砷及重金屬雜質(zhì)含量較高，污酸酸度較低，難以直接循環(huán)利用。并且危害環(huán)境，必須無害化處理，并回收其中的有價(jià)金屬。研究開發(fā)污酸處理新技術(shù)，不斷優(yōu)化污酸的綜合回收和利用工藝，使污酸不會成為環(huán)境的負(fù)擔(dān)，反而能變廢為寶，這樣才能做到可持續(xù)發(fā)展。
