有色金属冶炼污酸处理技术现状及发展趋势

庞秀英

（中国黄金河南有限公司，河南 郑州 450003）

在有色金属的冶炼过程中，会产生一定的污酸，如何对这些物质进行处理使废水能够重新利用，以及将其中的有价提取出来，是目前对于有色技术冶炼企业而言十分重要的课题。

1 有色金属冶炼污酸概述

对有色金属进行焙烧的过程中，形成的冶炼烟气的重要特点就是构成成分十分复杂，并且含尘量非常高，其中不仅包含二氧化硫气体，还含有砷、氟、铅、镉等等。冶炼烟气会带着大量的粉尘进入制酸系统，使用湿法洗涤净化能够将烟气中的一部分粉尘在水中溶解，没有溶解的粉会形成尘泥，存在于洗涤水当中[1]。随着冶炼工作的进行，洗涤水中的粉尘含量会不断增加，最终尘泥会堵塞管线、喷头和阀门等位置，导致生产工作难以进行，一些冶炼工作也会和标准要求不符合，以及造成净化系统的效率明显降低。另一方面，烟气中的三氧化硫和水结合之后可以形成硫酸，导致洗涤水会有更高的酸度。为了保证制酸系统能够稳定进行生产工作，并且确保能够净化掉杂质，再生产当中就需要通过补充水分从而引出相应的酸性洗涤水，以便降洗涤水中的酸性低浓度和烟尘含量，最终就产生了大量的酸性废水，也就是污酸。通常情况下，每吨成品酸的生产都会产生300kg的污酸。但是，污酸当中还有这包括稀硫酸、铜、锌、铅、镉物质，依然具有很高的价值。

2 有色金属冶炼污酸的水质特征

（1）污酸中重金属和石灰中和反应特性。将中和剂投入到污酸中，能够使污酸中的重金属离子形成溶解度很小的氢氧化物，然后就能够沉淀去除，这种去除也能够在去除重金属的同时中和污酸[2]。比如使用价格低廉的石灰，就能够去除污酸中除了汞意外的重金属离子，但是这样处理后水的硬度依然很高，并不利于废水的回收再利用。

（2）污酸石灰铁盐反应特性。使用石灰能够调节污酸的pH值，砷和铁也能够形成非常稳定的砷酸化合物，而氢氧化铁和砷酸具有共沉淀的性质，这样能够将污酸中的砷除去。

（3）污酸重金属硫化物的特征。污酸中含有铜、镉和锌等重金属离子，这些离子能够和硫化钠的硫离子结合，生成硫化物沉淀。并且由于这些硫化物的溶度积非常接近，造成不同的物质很难进行分离，所以硬性了金属的回收工作。根据污酸的性质，其中有10%到15%的硫酸，硫化钠进入污酸之后，硫离子还会形成氢硫酸，随着氢硫酸的在局部浓度逐渐升高，最后就会以硫化氢气体的形式溢出。

3 有色金属冶炼污酸处理技术现状

（1）石灰-硫化-石灰铁盐。使用这种方法首先需要进行石灰中和，先将污酸送入调节池，之后向其中加入石灰乳来进行中和反应，保证反应的pH值在2左右，然后利用固液分离的方法，将石膏和上层的清液分离，所获得的上层清液继续进行处理。在硫化处理的工作中，将硫化钠溶液加入到上层清液当中，其中的重金属和砷就会经过化学反应之后沉淀，最后进行固液分离，得到含有砷的废渣和上层清液。

（2）石灰-铁盐法。石灰铁盐法首先需要进行石灰中和，先将污酸送入调节池，然后向其中计入石灰乳进行中和反应，控制反应终点的pH值为2到3，然后分离石膏沉淀和上层清液。对获得的上清液进行铁盐除砷的工作，先将处理后得到的上层清液引入中间水池，然后和石灰乳、亚硫酸铁进行混合，并且向其中吹入空气进行氧化工作，保证在反应终点的pH值处在8到9之间，这样就能够除去污酸中的重金属离子和氟等有害物质。

（3）生物制剂法。生物制剂法中先要将污酸送入调节池，然后向其中加入一定的生物制剂和脱汞剂，反应之后进行固液分离。向上清液中加入一定的石灰乳，将pH值调节到10，之后向其中加入一定的絮凝剂，继续通过反应沉淀得到上清液和中和渣，再把上清液进行排放和回收。

（4）膜处理方法。膜处理方法对于常会处理后排出的水，通过膜分离来进行处理，这样就能够将废水中的微小颗粒截留在薄膜的另一面。

随着工作的进行，薄膜表面的颗粒会变厚，这时就需要通过冲洗来讲玻璃表面的颗粒洗干净，进行下一个周期的过滤工作。

（5）污酸处理工作的常见问题。目前在有色金属污酸常用处理技术中，问题主要集中在以下的三个方面：①含砷废渣和有价金属混合。进行污酸处理工作之后，会形成一定的含砷废渣，这些废渣中也会含有一定量的有价金属，但是有价金属的含量相对比较低，砷的含量比较高，导致有价金属的资源回收工作比较困难，不利于有价金属的再次利用。②石灰石的控制条件不够优化。在进行污酸废水的净化工作中，需要加入大量的石膏来分离重金属离子。但是由于石膏渣中会含有很多砷，并且超过了规定的标准，就导致石膏废渣属于十分危险的固体废物，也造成处理废物的奈福很高，更不利于废物的利用工作。③石灰用量大。为了控制pH值，一般会向污酸废水中加入很多的石灰，让最终的pH值达到10以上，由于需要投入大量的石灰，就造成水的硬度非常高，影响到工程的再次利用。

4 有色金属污酸处理的发展趋势

（1）有价金属和稀酸的回收工作。使用传统的污酸处理方法，主要目标在降低对污酸处理之后的有害物质排放，保证能够达到排放的标准。一般需要将污酸中含有的金属元素转移到废渣中，由于废渣当中并没有太多的有价金属，并且杂质数量也很多，就导致废渣中的有价金属的利用率很低，造成了极大的浪费和有价金属流失。并且，在中和反应的过程中，污酸中的稀酸也被中和，并没有进行稀酸的回收利用。所以，在未来的污酸处理当中，需要继续针对稀酸和有价金属的回收利用提高重视，减少对资源的浪费。

（2）对废渣进行无害化处理。传统的污酸处理方法是以污酸处理作为重点的，所以在处理的过程中对废渣并没有太多的关注，但是随着有色金属冶炼工作水平的提升，在缺少对废渣进行处理的情况下，就导致废渣大量堆积，而且没有技术对废渣进行及时的处理。其次，在处理过程中，由于工艺条件的控制不够精确，也会造成在反应过程中生成污染物或者有危险性废物生成，导致废物处理的难度和费用同时增加，所以需要推动处理过程的无害化，避免危险物质生成。

（3）寻找更加先进的技术。大量石灰乳作为污酸处理的中和剂会导致经过处理之后的废水硬度非常高，在使用这些废水之后，在设备和管道的内部很容易出现结垢的现象，造成废水难以被充分利用。所以，需要寻找能够处理废水的药剂，对废水处理的反应条件进行合理的控制。

5 结语

在有色金属的冶炼工作中，会产生很多的污酸废水，使用传统技术进行净化处理后，目前还存在着资源浪费、处理效果不好等方面的问题。为了处理好污酸废水，还需要继续进行创新，提升污酸处理的水平，降低成本，从而创造更高的经济效益。