技术 | 有色金属冶金污酸处理新技术
发布时间 :
2019-04-24
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随着我国有色金属冶金工业的快速发展，冶炼及烟气回收制酸生产过程中所排放的污酸量也越来越大，排放的有毒有害金属离子也越来越多，对环境造成的污染日益严重，因此必须重视有色金属冶金工业的污酸治理问题。 近年来，通过研究者们对污酸综合处理的研究，不难发现，资源化、无害化处理污酸，不仅能大大降低对环境的危害，还可以回收大量有价资源。解决污酸的污染治理问题迫在眉睫，也就是亟须在污酸处理、环境治理与保护方面提出
随着我国有色金属冶金工业的快速发展，冶炼及烟气回收制酸生产过程中所排放的污酸量也越来越大，排放的有毒有害金属离子也越来越多，对环境造成的污染日益严重，因此必须重视有色金属冶金工业的污酸治理问题。
近年来，通过研究者们对污酸综合处理的研究，不难发现，资源化、无害化处理污酸，不仅能大大降低对环境的危害，还可以回收大量有价资源。解决污酸的污染治理问题迫在眉睫，也就是亟须在污酸处理、环境治理与保护方面提出优化的解决方案。
污酸是有色金属冶金行业生产中的主要污染物，若直接排入市政污水管网将严重影响城市污水处理厂的正常运行，排入外环境将使水体水质恶化。
冶金污酸的主要来源是冶炼工段烟气洗涤、烟气回收制酸工段以及电解净液工段，这三个工段产生的污酸占整个冶炼生产污酸的90%以上。
1、烟气净化洗涤阶段污酸的产生
冶炼工段污酸主要来自烟气洗涤，在主要的冶炼设备，包括熔炼炉、转炉、精炼电炉等的运转过程中，配置的相应的烟气回收装置，以便回收酸性、高尘的冶炼烟气，在冶炼烟气进入制酸阶段前，针对高温烟气进行净化洗涤，洗涤液含尘量高，主要为各种重金属离子，且由于大量的酸性气体溶解进入洗涤水中，致使洗涤排水为含有毒金属离子的酸性废水。
2、烟气制酸阶段污酸的产生
烟气制酸阶段主要产生两部分废水，一部分是在制酸工艺流程过程中的废酸，即通常所说的污酸污水，这种水含酸量高，一般pH值为1～2，且成分复杂，主要包括砷、汞、镉、铜、锌等有毒金属离子和氟、硫等元素;另一部分为制酸阶段的地面冲洗水等酸性较低的废水，其成分与相应的污酸成分相同，但酸度较低，相应的污染物浓度也较低。
烟气制酸净化工序产生污酸
电解净液工段的废水主要是电解过程中电解槽、净液槽运行、反冲洗过程中产生的污酸，以及含有毒重金属离子地面冲洗酸性废水。
在实际工程中，这几类污酸是进行统一的收集处理，一般独立建造处理站，处理达标后排入市政排水系统或循环利用，在制酸阶段产生的污酸一般单独收集，降酸除杂后合并入酸性废水中统一处理。
污酸处理现状
冶炼污酸主要为含有Hg、As、Cd、Pb、Cu、Zn等重金属离子和氟化合物的酸性废水。这些重金属离子大多有毒，除对人体有害外，对农业、水产和水环境都有很大的影响。在铜、铅、锌的冶炼过程中，除冶炼废水外，制酸工序还会产生大量的污酸，酸性强，含有毒有害重金属离子浓度高。若不加处理直接外排至水体，将改变水体正常的pH值，直接危害生物的正常生长。
目前冶炼企业应用较为广泛的含砷污酸处理方法主要有：化学絮凝沉淀法、中和法、膜过滤法以及吸附法、离子交换法等方法。
污酸处理的发展趋势
目前的有色金属冶金工业中，针对冶炼污酸没有健全的收集处理机制及优化的综合回收办法，缺乏系统的统筹管理和调控方案，在大型冶炼项目的污酸优化项目方面还有很长的路要走。在冶金污酸的综合处理方面，应以下面几点作为研究思路：
传统污酸处理方法主要考虑污酸处理后的达标排放问题，而忽视污酸中有价金属和硫酸的综合回收和利用。因此，新研究的技术应该更加重视这一点，回收的有价金属和硫酸对产生新的经济效益，也会降低污酸的处理成本。
传统的污酸处理方法在处理污酸过程中会产生大量的废渣，但是随着我国有色金属冶金工业的发展，造成了污酸处理废渣的大量堆积，却得不到有效的处置。处理过程中的工艺条件控制不够严格，导致危险废物产生量较大，增加废物处理难度和费用。
酸性条件下F、Cl离子对管道、设备腐蚀严重，增加维护成本。传统的污酸处理方法只注重污酸中重金属及砷的处理，不注重F、Cl的去除。因此，开发污酸处理新工艺不能逃避F、Cl离子的脱除问题。
总之，研究先进适用的水处理药剂、合理的控制反应条件，降低废水的硬度，有利于废水处理后的回用。开发先进技术也非常重要。
污酸处理先进技术
东营方圆有色金属研发的重金属冶炼烟气净化中污酸处理新技术
“重金属冶炼烟气净化中污酸处理新技术” ——污酸蒸发浓缩+硫化法技术，实现了污酸的资源化，解决了有色金属行业的环保难题。
该技术作为污酸处理处置新技术进入国家生态环境部(原环境保护部)的环境保护技术文件——《铜冶炼污染防治最佳可行技术指南(试行)》。其流程示意图为：
该技术是利用热风将浓度低的污酸蒸发浓缩产出55%的浓缩酸，同时脱除污酸中的氟和氯。浓缩酸用硫化法除去杂质铜、铅、砷后，过滤得到纯净的浓缩酸，返到硫酸生产系统或其他生产系统使用。该法将污酸变成了好酸，提高了硫的回收率;用浓缩代替了加石灰/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、氯尾气碱洗后排空，洗涤废液送污水处理站，硫化渣返回系统进一步回收有价金属。
新技术与中和法处理污酸的经济指标对比
★长沙华时捷环保研发的HSJ-CXX污酸净化及资源化新技术
该技术详见：适用于冶炼等有色行业的污酸资源化处理工艺
总结
污酸是有色金属冶炼烟气制酸净化工序所产的含氟、氯、砷、铜等重金属杂质的稀硫酸，其中砷及重金属杂质含量较高，污酸酸度较低，难以直接循环利用。并且危害环境，必须无害化处理，并回收其中的有价金属。研究开发污酸处理新技术，不断优化污酸的综合回收和利用工艺，使污酸不会成为环境的负担，反而能变废为宝，这样才能做到可持续发展。
