稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝的應用探討

吳 超

（青海西豫有色金屬有限公司，青海 格爾木 816000）

在稀貴金屬冶煉廢水中常用的處理工藝有過氧化氫法、臭氧氧化法、活性炭吸附氧化法、電化學法、硫酸亞鐵法、微生物講解法、水解法等。這些傳統(tǒng)的稀貴金屬冶煉廢水處理工工藝，存在很多的局限性和缺點，稀貴金屬回收率比較低，造成大量浪費。急需研究出一種全新的稀貴金屬冶煉廢水處理工藝，才能滿足實際要求，提升稀貴金屬回收率，獲得更大的經(jīng)濟效益?；诖?，開展稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝的應用探討就顯得尤為必要。

1 探討稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝的必要性

稀貴金屬不斷具有很強的應用價值，而且還具有極強的稀缺性。在我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，稀貴金屬需求量不斷提升，稀貴金屬礦產(chǎn)資源儲量逐年減少，加強對稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝的研究，有利于回收廢水中的稀貴金屬，減少能耗，保證我國礦產(chǎn)資源事業(yè)持續(xù)發(fā)展?；诖耍⒆阆≠F金屬冶煉廢水的特性，研究與之相適的處理藥劑和技術(shù)，降低廢水處理成本，提升稀貴金屬的綜合回收研究，就顯得尤為必要。

2 傳統(tǒng)廢水處理工藝的優(yōu)缺點

（1）過氧化氫法。過氧化氫法處理稀貴金屬冶煉廢水的主要原理是：創(chuàng)造一種堿性條件，然后通過甲醛、銅離子等作為催化劑，促使稀貴金屬冶煉廢水中的一些有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害的物質(zhì)。此方法的主要優(yōu)點為處理設(shè)備結(jié)構(gòu)比較簡單，處理過程比較安全，稀貴金屬冶煉廢水凈化效果有保證。缺點是只適用于低濃度廢水處理中，比較甲醛、銅離子等催化劑使用量比較大，處理成本比較高。

（2）臭氧氧化法。臭氧氧化法治理稀貴金屬冶煉廢水的主要機理為：通過臭氧將稀貴金屬冶煉廢水中氰化物、氰酸鹽等物質(zhì)，水解成氨離子、碳酸根離子等，形成無毒無害的溶液。此方法的主要優(yōu)點為：臭氧來源廣好，獲取方便，處理操作過程是比較簡單，稀貴金屬冶煉廢水凈化效果比較好，幾乎不會形成二次污染。但缺點也比較明顯，如：投資成本大、耗電量比較高、無法有效去除廢水中的亞鐵和鐵氰化合物[1]。

（3）活性炭吸收氧化法?；钚蕴烤哂泻軓姷奈叫裕诨钚蕴可辖?jīng)過過氧化氫氧化吸的化學反應，來處理稀貴金屬冶煉廢水。此種處理方法的主要優(yōu)點是處理工藝比較簡單，可有效去除掉稀貴金屬冶煉廢水中的重金屬。但此種方法只能處理稀貴金屬冶煉廢水的澄清水，活性炭只能使用1次～2次，需要頻繁更換。

（4）電化學法。將稀貴金屬冶煉廢水中的電解氧化反應和金屬電解的還原相互結(jié)合，提升廢水處理效果。此種處理方法的優(yōu)勢為：可有效處理高濃度稀貴金屬冶煉廢水，操作過程也比較簡單，同時也可以有效除去廢水中的一些重金屬。但稀貴金屬冶煉廢水處理能耗非常大，成本也比較高。

（5）硫酸亞鐵法。此種處理方法的主要機理為：將硫酸亞鐵按照一定的比例加入到稀貴金屬冶煉廢水中，通過一系列化學反應，形成亞鐵絡(luò)合物，從而達到凈化廢水的目的[2]。此種處理方法的主要優(yōu)點是操作比較簡單，且成本較低。但處理效率比較低，處理之后稀貴金屬冶煉廢水仍然無法達到排放標準。

（6）微生物降解法。微生物講解法的主要機理為：通過微生物自身的生物化學反應對稀貴金屬冶煉廢水金屬污染物進行分解，形成氨、二氧化碳、硫酸鹽等物質(zhì)。此種方法的主要優(yōu)勢是可有效去除稀貴金屬冶煉廢水中的氰化物及氰絡(luò)合物。但只能應用在低濃度處理中，可承受的處理負荷也比較小。

（7）水解法。水解法是過去稀貴金屬冶煉廢水處理中常用的方法之一，主要機理為在堿性條件下，對密封金屬冶煉廢水進行加溫、加壓材料，促使污染物不斷水解，形成無毒無害的有機酸和氨。優(yōu)點為可徹底處理廢水，不會形成二次污染，適用性較強。但水解溫度比較高，過程較長，會增加稀成本。

3 稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝

（1）初步處理后的廢水情況。稀貴金屬在冶煉廢水中主要以離子的形式存在，通過鐵粉置換方法，可將冶煉廢水中的稀貴金屬置換出來，從而達到金、銀、銅、鉑、鈀等技術(shù)和廢水分離的目的，經(jīng)過處理之后稀貴金屬冶煉廢水組分如下：金含量為1.0μg/L，銀含量1.9μg/L，銅含量5244μg/L，鉛含量16.2μg/L，鋅含量1035μg/L，砷含量55.24μg/L，鉑含量1.23μg/L，鈀含量1.57μg/L。從這幾組數(shù)據(jù)中可以看出，通過鐵粉置換稀貴金屬冶煉廢水處理后，銅含量最高，對后續(xù)處理影響比較大，并且含有很多稀貴金屬，如：金、銀、鉑、鈀等，有很強的回收價值，需要進一步處理。

（2）鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理工藝。和傳統(tǒng)稀貴金屬冶煉廢水處理工藝相比，鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理工藝具有廢水處理量大、處理效率高、適應性強、處理成本低，稀貴金屬回收率高等優(yōu)勢。從鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理工藝流程中可以看出，鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理工藝的主要機理為：硫酸亞鐵和廢水中金、銀、鈀等發(fā)生還原反應，具體化學反應方程式如下：

從上述三個化學反應方程式中可以看出，通過硫酸亞鐵，可以和廢水中的氯金酸發(fā)生還原反應，并且和廢水中的銀、金、鈀及銅等進行化學反應，從而金屬單子沉淀，實現(xiàn)固體金屬和廢水相互分離，經(jīng)過鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理后的稀貴金屬冶煉廢水組分的如下金含量為0.001μg/L，銀含量0.05μg/L，銅含量1658.5μg/L，鉛含量8.63μg/L，鋅含量368.2μg/L，砷含量23.5μg/L，鉑含量0.06μg/L，鈀含量0.08μg/L。從這幾組數(shù)據(jù)中可以看出，采用鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理后，廢水中個金屬元素的含量大幅度降低，其中金元素回收率超過99.98%，既能有效提升稀貴金屬回收率，還能降低銅、鉛等金屬元素的含量，降低廢水排放對水環(huán)境及土壤的污染。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合理論實踐，探討了稀貴金屬冶煉廢水處理新工藝的應用，探討結(jié)果表明，應用鐵粉置換+硫酸亞鐵還原聯(lián)合處理工藝，比傳統(tǒng)處理工藝具有更加明顯的優(yōu)勢，既能提升稀貴金屬的回收量，而且操作比較簡單，廢水處理量也比較大，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，值得大范圍推廣應用。