有色金屬冶煉污酸處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

龐秀英

（中國(guó)黃金河南有限公司，河南 鄭州 450003）

在有色金屬的冶煉過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的污酸，如何對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行處理使廢水能夠重新利用，以及將其中的有價(jià)提取出來，是目前對(duì)于有色技術(shù)冶煉企業(yè)而言十分重要的課題。

1 有色金屬冶煉污酸概述

對(duì)有色金屬進(jìn)行焙燒的過程中，形成的冶煉煙氣的重要特點(diǎn)就是構(gòu)成成分十分復(fù)雜，并且含塵量非常高，其中不僅包含二氧化硫氣體，還含有砷、氟、鉛、鎘等等。冶煉煙氣會(huì)帶著大量的粉塵進(jìn)入制酸系統(tǒng)，使用濕法洗滌凈化能夠?qū)煔庵械囊徊糠址蹓m在水中溶解，沒有溶解的粉會(huì)形成塵泥，存在于洗滌水當(dāng)中[1]。隨著冶煉工作的進(jìn)行，洗滌水中的粉塵含量會(huì)不斷增加，最終塵泥會(huì)堵塞管線、噴頭和閥門等位置，導(dǎo)致生產(chǎn)工作難以進(jìn)行，一些冶煉工作也會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)要求不符合，以及造成凈化系統(tǒng)的效率明顯降低。另一方面，煙氣中的三氧化硫和水結(jié)合之后可以形成硫酸，導(dǎo)致洗滌水會(huì)有更高的酸度。為了保證制酸系統(tǒng)能夠穩(wěn)定進(jìn)行生產(chǎn)工作，并且確保能夠凈化掉雜質(zhì)，再生產(chǎn)當(dāng)中就需要通過補(bǔ)充水分從而引出相應(yīng)的酸性洗滌水，以便降洗滌水中的酸性低濃度和煙塵含量，最終就產(chǎn)生了大量的酸性廢水，也就是污酸。通常情況下，每噸成品酸的生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生300kg的污酸。但是，污酸當(dāng)中還有這包括稀硫酸、銅、鋅、鉛、鎘物質(zhì)，依然具有很高的價(jià)值。

2 有色金屬冶煉污酸的水質(zhì)特征

（1）污酸中重金屬和石灰中和反應(yīng)特性。將中和劑投入到污酸中，能夠使污酸中的重金屬離子形成溶解度很小的氫氧化物，然后就能夠沉淀去除，這種去除也能夠在去除重金屬的同時(shí)中和污酸[2]。比如使用價(jià)格低廉的石灰，就能夠去除污酸中除了汞意外的重金屬離子，但是這樣處理后水的硬度依然很高，并不利于廢水的回收再利用。

（2）污酸石灰鐵鹽反應(yīng)特性。使用石灰能夠調(diào)節(jié)污酸的pH值，砷和鐵也能夠形成非常穩(wěn)定的砷酸化合物，而氫氧化鐵和砷酸具有共沉淀的性質(zhì)，這樣能夠?qū)⑽鬯嶂械纳槌ァ?/p>

（3）污酸重金屬硫化物的特征。污酸中含有銅、鎘和鋅等重金屬離子，這些離子能夠和硫化鈉的硫離子結(jié)合，生成硫化物沉淀。并且由于這些硫化物的溶度積非常接近，造成不同的物質(zhì)很難進(jìn)行分離，所以硬性了金屬的回收工作。根據(jù)污酸的性質(zhì)，其中有10%到15%的硫酸，硫化鈉進(jìn)入污酸之后，硫離子還會(huì)形成氫硫酸，隨著氫硫酸的在局部濃度逐漸升高，最后就會(huì)以硫化氫氣體的形式溢出。

3 有色金屬冶煉污酸處理技術(shù)現(xiàn)狀

（1）石灰-硫化-石灰鐵鹽。使用這種方法首先需要進(jìn)行石灰中和，先將污酸送入調(diào)節(jié)池，之后向其中加入石灰乳來進(jìn)行中和反應(yīng)，保證反應(yīng)的pH值在2左右，然后利用固液分離的方法，將石膏和上層的清液分離，所獲得的上層清液繼續(xù)進(jìn)行處理。在硫化處理的工作中，將硫化鈉溶液加入到上層清液當(dāng)中，其中的重金屬和砷就會(huì)經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后沉淀，最后進(jìn)行固液分離，得到含有砷的廢渣和上層清液。

（2）石灰-鐵鹽法。石灰鐵鹽法首先需要進(jìn)行石灰中和，先將污酸送入調(diào)節(jié)池，然后向其中計(jì)入石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)，控制反應(yīng)終點(diǎn)的pH值為2到3，然后分離石膏沉淀和上層清液。對(duì)獲得的上清液進(jìn)行鐵鹽除砷的工作，先將處理后得到的上層清液引入中間水池，然后和石灰乳、亞硫酸鐵進(jìn)行混合，并且向其中吹入空氣進(jìn)行氧化工作，保證在反應(yīng)終點(diǎn)的pH值處在8到9之間，這樣就能夠除去污酸中的重金屬離子和氟等有害物質(zhì)。

（3）生物制劑法。生物制劑法中先要將污酸送入調(diào)節(jié)池，然后向其中加入一定的生物制劑和脫汞劑，反應(yīng)之后進(jìn)行固液分離。向上清液中加入一定的石灰乳，將pH值調(diào)節(jié)到10，之后向其中加入一定的絮凝劑，繼續(xù)通過反應(yīng)沉淀得到上清液和中和渣，再把上清液進(jìn)行排放和回收。

（4）膜處理方法。膜處理方法對(duì)于常會(huì)處理后排出的水，通過膜分離來進(jìn)行處理，這樣就能夠?qū)U水中的微小顆粒截留在薄膜的另一面。

隨著工作的進(jìn)行，薄膜表面的顆粒會(huì)變厚，這時(shí)就需要通過沖洗來講玻璃表面的顆粒洗干凈，進(jìn)行下一個(gè)周期的過濾工作。

（5）污酸處理工作的常見問題。目前在有色金屬污酸常用處理技術(shù)中，問題主要集中在以下的三個(gè)方面：①含砷廢渣和有價(jià)金屬混合。進(jìn)行污酸處理工作之后，會(huì)形成一定的含砷廢渣，這些廢渣中也會(huì)含有一定量的有價(jià)金屬，但是有價(jià)金屬的含量相對(duì)比較低，砷的含量比較高，導(dǎo)致有價(jià)金屬的資源回收工作比較困難，不利于有價(jià)金屬的再次利用。②石灰石的控制條件不夠優(yōu)化。在進(jìn)行污酸廢水的凈化工作中，需要加入大量的石膏來分離重金屬離子。但是由于石膏渣中會(huì)含有很多砷，并且超過了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就導(dǎo)致石膏廢渣屬于十分危險(xiǎn)的固體廢物，也造成處理廢物的奈福很高，更不利于廢物的利用工作。③石灰用量大。為了控制pH值，一般會(huì)向污酸廢水中加入很多的石灰，讓最終的pH值達(dá)到10以上，由于需要投入大量的石灰，就造成水的硬度非常高，影響到工程的再次利用。

4 有色金屬污酸處理的發(fā)展趨勢(shì)

（1）有價(jià)金屬和稀酸的回收工作。使用傳統(tǒng)的污酸處理方法，主要目標(biāo)在降低對(duì)污酸處理之后的有害物質(zhì)排放，保證能夠達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。一般需要將污酸中含有的金屬元素轉(zhuǎn)移到廢渣中，由于廢渣當(dāng)中并沒有太多的有價(jià)金屬，并且雜質(zhì)數(shù)量也很多，就導(dǎo)致廢渣中的有價(jià)金屬的利用率很低，造成了極大的浪費(fèi)和有價(jià)金屬流失。并且，在中和反應(yīng)的過程中，污酸中的稀酸也被中和，并沒有進(jìn)行稀酸的回收利用。所以，在未來的污酸處理當(dāng)中，需要繼續(xù)針對(duì)稀酸和有價(jià)金屬的回收利用提高重視，減少對(duì)資源的浪費(fèi)。

（2）對(duì)廢渣進(jìn)行無害化處理。傳統(tǒng)的污酸處理方法是以污酸處理作為重點(diǎn)的，所以在處理的過程中對(duì)廢渣并沒有太多的關(guān)注，但是隨著有色金屬冶煉工作水平的提升，在缺少對(duì)廢渣進(jìn)行處理的情況下，就導(dǎo)致廢渣大量堆積，而且沒有技術(shù)對(duì)廢渣進(jìn)行及時(shí)的處理。其次，在處理過程中，由于工藝條件的控制不夠精確，也會(huì)造成在反應(yīng)過程中生成污染物或者有危險(xiǎn)性廢物生成，導(dǎo)致廢物處理的難度和費(fèi)用同時(shí)增加，所以需要推動(dòng)處理過程的無害化，避免危險(xiǎn)物質(zhì)生成。

（3）尋找更加先進(jìn)的技術(shù)。大量石灰乳作為污酸處理的中和劑會(huì)導(dǎo)致經(jīng)過處理之后的廢水硬度非常高，在使用這些廢水之后，在設(shè)備和管道的內(nèi)部很容易出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象，造成廢水難以被充分利用。所以，需要尋找能夠處理廢水的藥劑，對(duì)廢水處理的反應(yīng)條件進(jìn)行合理的控制。

5 結(jié)語

在有色金屬的冶煉工作中，會(huì)產(chǎn)生很多的污酸廢水，使用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行凈化處理后，目前還存在著資源浪費(fèi)、處理效果不好等方面的問題。為了處理好污酸廢水，還需要繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新，提升污酸處理的水平，降低成本，從而創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。