钢铁企业铊污染问题防治策略分析

顾晓峰

（江阴华西钢铁有限公司， 江苏 无锡 214420）

引言

重工业发展的同时，也带来了不少污染问题，尤其是重金属污染废水事态严重，已经成为了社会各界关注的焦点问题，对人类的生活造成了极大的困扰[1]。冶金工业是关系国计民生的支柱产业之一，国家长期发展离不开冶金工业的发展和进步，但是冶金工业产生的工业废水有着极大的危害性，会产生大量有毒有害的重金属离子[2]。如何处理工业废水，是摆在面前的重大课题。如果工业废水得不到有效解决，其毒害后果会持续扩大，必然影响到人们的正常生活。因此，研究重金属污染废水处理问题有着深远现实意义。

1 钢铁企业含铊废水的来源

铊是一种典型的稀有分散元素，与铬、镓、铟、碲等其他的稀散元素一样可以高度分散于金属矿物质中。铊具有双重化学性质：低温成矿、亲硫；高温分散、亲石。在高温低硫环境中，铊作为亲石元素，存在于云母、明矾石、锰矿物中。在低温高硫环境中，铊作为亲硫元素，不仅能与许多微量元素一起参与有色金属和贵金属的成矿，还可以形成铊矿体和铊矿床。一般来说，铊会伴随着煤炭、铅等物质消耗过程产生，作为副产物，会对环境造成严重危害。冶金、化工、矿山采选工业废水的排放和烟尘沉降是铊进入环境水体的主要途径，每年工业排放的铊高达5 000 t，带来了严重的水体污染、土壤污染以及慢性中毒等。与较为熟悉的汞、铅相比，铊的危险性和毒性更大，微量铊就可以致死，因此，世界卫生组织将铊列为重点危险废物，我国也将铊列为优先控制的污染物。铊具有极强的蓄积性，我国广东、广西地区都曾经发生过铊污染中毒事件，铊污染已经得到社会各界的重视。金属冶炼过程中很少出现铊，但是生产后的废水中往往能发现铊的存在，作为生产中产生的尾矿的一部分，铊广泛存在于许多废水中，铊造成了水体和环境的严重污染，给人们身体健康带来了极大威胁。

钢铁冶金铁矿石烧结过程会伴生很多有毒有害物质，比如锌、铅、铜等，这是因为烧结矿的来源比较复杂，成分复杂。高温烧结铁矿石时候，有毒有害的重金属化合物会在高温条件下出现气化或者升华，随着高温烟气的排放，这些有害物质也会进入烧结烟气脱硫系统。利用烧结烟气脱硫系统中的碱性吸收液，可以成功去除一部分的未向或者痕量重金属离子，但是受限于化工沉淀反应平衡因素，吸收液无法完全去除重金属离子。闭路或者半闭路循环式的烧结烟气脱硫系统，碱性吸收液在多次循环利用过程中会积累越来越多的有毒重金属化合物，这就形成了较高浓度的剧毒废水。出于平衡离子的考虑，一部分的脱硫废水必须排出，这就对水体环境造成了极大的危害。铁矿石烧结过程中产生的铊，也会通过上述的渠道被排入水体中，铊离子浓度约为1～20 mg/L，含Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+等其他离子质量浓度约为0.2%～0.5%的硫酸或亚硫酸盐烧结烟气脱硫外排废水。

微量铊就可以产生巨大毒性，如此浓度高的含铊废水，如果不经过处理就直接排放会产生巨大的污染和毒性。世界卫生组织十分重视铊污染的处理，我国铊排放过度，必须加倍重视铊污染的处理，努力寻找经济高效的铊污染处理方法。

2 钢铁企业铊污染的防治对策

2.1 铊污染的治理技术

我国目前还没有出台铊的废水和废气排放标准，钢铁企业排出的废水中铊浓度相对并不高，因此，对于钢铁企业铊污染废水的处理还处于实验室模拟阶段，尚且没有大规模地推广。目前主要采用高效除尘装置来处理含铊气体，降低Tl+浓度，活性炭的吸附作用较好，也可以一定程度上降低铊浓度。

美国在铊污染处理方面走在世界前列。EPA推荐采用活性铝净化法和离子交换法。应急处理中，可以采用强氧化剂，将Tl+氧化成Tl3+，再用碱性氧化物进一步做碱性处理生成Tl+氧化成Tl3+，最后加入聚铝或聚铁等絮凝剂进一步去除。

2.2 钢铁企业铊污染防治

1）源头削减控制。铊的源头就是含铊的铁矿石，在原料方面，要尽量筛选铊含量较低的铁矿石，这样可以有效减少铊污染。比如，硫酸渣这种原料烧结后容易造成浓度较高的铊污染，应该尽可能避免采购。采购铁矿需要查看铊含量的检测报告，并且制定相关的标准，高于标准的铁矿石都应该严禁采购，同时要注意设立监管部门，由监管部门抽查监控，以此达到控制铁矿石含铊量的目的。

2）控制污染途径。钢铁企业应加强含铊“三废”的过程控制，防止铊污染。如实现烧结球团湿法脱硫废液零排放，用于配料或抑尘;高炉煤气洗涤水零排放，如用于冲渣；高炉煤气冷凝水零排放，收集后作为高炉煤气洗涤水的补充水。还可改变除尘工艺，如高炉煤气改为干法除尘，烧结球团烟气脱硫采用半干法，以消除含铊洗涤水。对含铊较高的烧结机头除尘灰、高炉煤气干法除尘灰应交由给有处理资质的单位进行无害化处置。如需采取水洗瓦斯泥等含铊物料进行提锌提碳等深加工，必须配套含铊废水处理。

3）强化人员培训。可能接触到含铊废水、含铊粉尘的工作人员都需要接受专业的培训，工作人员必须深刻认识到铊污染的危险性以及防护知识，做好危害辨识和风险评价，要制定预防控制措施，并定期考核工作人员的培训成果，将个人的培训和防护落到实处。

2.3 钢铁企业对铊污染的防治深入研究的方向

配置先进的检测仪器，加强对铊的检测；联合相关技术力量对本单位铊污染的现状及铊的迁移转化进行深入研究；对工业“三废”中铊污染的治理分别开展研究实验和技术储备；对铊的岗位职业危害进行跟踪研究；制定铊污染相关应急预案等[3]。

3 结语

我国铊污染处理和防治方面的研究，还处于起步阶段，但是我国环保部门已经就铊污染处理的重要性达成了共识。随着相关法律法规的完善和防治标准的确立，铊污染必将得到有效控制。作为钢铁企业，必须从源头采买铁矿石就加以控制，同时加大对污染处理技术的研究，积极借鉴国外发达国家的经验，利用如沉絮凝法，活性炭吸附法及离子交换法等等处理含铊废水。实验室要在实践中不断摸索和探究，争取选出最佳的药剂组合，探讨影响含铊废水处理的各种因素，寻求取得最佳处理效果的方式方法和条件，争取不断提升含铊废水的处理效率。