塔吸附除汞技术在锌冶炼污酸废水处理中的应用

张少博，曾 鹏，李永祥，沈宗庆

（1.云南云铜锌业股份有限公司，云南 昆明 650102；2.云南铜业(集团)技术中心，云南 昆明 650000；3. 云南兴贤环保科技有限公司，云南 昆明 650106）

原料供应日趋紧张，锌精矿成分越来越复杂，杂质含量逐渐升高，促进了湿法炼锌深度净化技术的发展。据有关部门统计，国内汞输入量最大的行业是有色金属冶炼行业。精矿中的汞在高温焙烧过程中大部分进入烟气，随着精矿中汞含量的升高，烟气中汞含量也同步增加，导致烟气净化时污酸含汞逐渐升高。虽然经污水处理系统处置后达到《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 25466-2010）排放要求，但生产成本较高，酸泥有价金属品位低。而常规的脱除工艺存在投资大、效率低、二次污染等问题，因此，急需一种新技术来解决有色冶金废水中汞的脱除问题，实现治污不产污的目的。

1 含汞废水处理技术

污酸处理工艺主要包括：硫化法、石灰铁盐法、膜处理法、树脂法及吸附法。随着国家在环保方面日益严格的要求，国家排放标准将进一步提升到特排标准，对这些工艺技术的研究将越来越深入。污酸废水处理技术对比如表1所示。

表1 污酸废水处理技术对比分析

2 吸附脱汞处理技术

吸附塔采用整体玻璃钢制作，耐酸耐碱抗氧化，耐高温。吸附塔内部装有半米高的悬浮介质层。悬浮过滤介质为1mm～2mm小球，1mm～2mm悬浮过滤介质小球采用高分子材料加工。

球形介质在吸附塔内均匀分布，紧密排列，吸附截留水中悬浮物，在介质表面形成滤饼层。随着滤饼层变厚，重力大于浮力，则掉落进入底部浓缩液区。另外本身还带有对偶极子，可以吸附进入悬浮层的细小悬浮物，并且可以结合高效无机絮凝剂吸附废水中的有机物。由于悬浮物结合力较弱，可通过反冲洗快速冲刷下来，从而又恢复吸附能力。球形介质耐有机物和氧化剂污染，运行过程不必更换，每年添加少许即可。吸附塔反冲洗，采用自身排泥进行反冲洗，操作简单。

工作原理图如图1所示。

图1 吸附塔原理图

3 吸附技术处理有色冶金含汞污酸废水应用案例

3.1 工艺路线及装置

3.1.1 方案设计原则

污酸脱汞方案立足于在已有酸洗净化流程的基础上，做到充分利用现有设备，新增部分处理装置，将新增装置嵌入到现有的净化系统之中，实现污酸高效脱汞。

3.1.2 脱汞技术方案

为了在污酸净化系统中有效回收污酸中有价金属，提高污酸循环使用效果，在脱析塔出水送污水站主管上接入吸附塔系统，经过投加吸附药剂，并利用吸附塔的过滤吸附作用，把有价金属沉降到椎体底部排出压滤回收。

3.1.3 脱汞工艺流程

见图2。

3.2 应用情况

含汞污酸废水通过添加吸附剂后进入吸附塔，根据流量、进出口汞浓度变化调整吸附剂添加量。废水从脱析塔泵入吸附塔，控制废水流量为5m3/h～10m3/h，吸附剂添加量5kg/h～15kg/h。

每天采集一个混合样，分析样品中汞含量。实验结果如表2所示。

经过优化，有色冶金废水中的汞脱除率平均为99.67%，最高为99.98%，且脱汞后液清澈，证明该技术的可行性，并达到了预期的应用效果。但也还存在药剂消耗大，除汞后液波动等问题。

图2 有价金属综合回收项目工艺流程图

表2 吸附技术处理含汞污酸废水应用结果

图3 进出口Hg浓度变化情况

4 结论

（1）污酸废水处理过程主要将污酸中的汞富集到污泥中，经过该技术的处理，污泥中汞品位最高达到50%，提高了污泥的价值。

（2）项目投资成本低，操作简单，可直接嫁接到原有工艺上，不影响正常生产。