有色金属冶炼污酸处理技术现状及发展趋势

2020-12-08 17:37林伟宏
世界有色金属 2020年1期
关键词:清液废渣有色金属

林伟宏

(福建省雄伟安全技术咨询有限责任公司,福建 泉州 362012)

有色金属对我国相关工艺的发展具有非常重要的作用,有色金属在冶炼的过程中由于技术等问题的因素,可能会产生一定量的污酸,如果不及时的对污酸进行处理很容易对环境造成影响。现阶段,如何处理污酸已经成为有关的工作人员主要研究的问题之一,有色金属冶炼的过程中会产生废水,污酸是废水的重要组成部分,对污酸进行合理的处理可以提高废水的循环效率,对有色金属冶炼工程的发展具有十分重要的作用[1]。

1 有色金属冶炼污酸概述

有色金属对我国相关工艺的发展具有非常重要的作用,有色金属在冶炼的过程中会产生一些有害物质,这些物质以烟气作为主要的存在形式,通过对有关的资料进行分析,我们可以知道,有色金属烟气的组成成分十分复杂,并且具有较高的含尘量。产生的烟气会进入制酸系统,进而融入洗涤水中。随着冶炼工程的不断进行,产生的烟气会逐渐的增多,由于粉尘含量的增多,会形成一部分的尘泥,沉泥的不断形成会对冶炼系统的设备造成一定程度的影响,降低有色金属的生产效率,影响有色金属冶炼工程的进行效率[2]。除此之外,烟气中还会含有一定量的三氧化硫气体,三氧化硫会与水反应,从而形成硫酸,导致洗涤水的酸碱值发生变化。为了提高制酸系统的工作效率,有关的工作人员应该对洗涤水进行一定量的处理,将洗涤水中含有的杂志进行去除,从而保证洗涤水的酸碱度,并且要及时地补充水分,维持其酸碱值,降低其中的烟尘含量。有色金属在冶炼的过程中,污酸的产生必不可少,通过对有关的资料进行分析,我们可以知道,制酸系统在运行的过程中,每次产生一吨的成酸都会产生三百千克的污酸,虽然污酸会对环境造成一定的影响,但是由于污酸中含有大量的稀硫酸以及铜、锌等物质,也具有一定的利用价值。

2 有色金属冶炼污酸的水质特征

有色金属在冶炼的过程中会产生污酸,一般情况下,污酸的水质会具有一定的特征,我们查询了有关的资料,接下来,我们将从不同的角度对有色金属冶炼污酸的水质特征进行分析:首先,污酸中具有大量的化学成分,这些成分会导致中和反应发生,污酸中的重金属成分会与石灰等发生中和反应,有关的研究人员采取了实验的方式对该种现象进行了研究,将部分量的中和剂加入污酸中,使得污酸中的重金属离子进行化学反应,产生了氢氧化物,变成了沉淀[3]。中和现象的发生可以有效地去除重金属粒子,并且在一定程度上控制污酸的酸碱值.现阶段,部分的有色金属冶炼企业为了降低污酸对水质的影响,采用了石灰处理的方式,可以降低污水的处理成本,并且有关的研究表明,使用石灰对污酸进行处理可能会产生重金属离子的存在,重金属离子会在一定程度上提高水的总硬度,对污水的回收处理具有不利的影响。

除了中和反应之外,污酸中含有的石灰还具有铁盐反应。通过对上述的资料进行分析,石灰可以在一定程度上调节污酸的酸碱值,在调节酸碱值的过程中,污酸中含有的砷和铁等元素也会发生反应,会形成砷酸化合物,砷酸化合物的性质十分稳定,石灰在调节ph值的过程中会产生一定量的氢氧化铁,氢氧化铁会与产生的砷酸化合物发生反应,产生沉淀,这种现象出现的主要原因是砷酸化合物与氢氧化铁具有共沉淀的性质。

污酸中含有硫化物,这也是对环境产生影响的具体原因,通过对有关的资料进行分析,我们可以知道,戊酸中含有的重金属离子会与硫离子发生反应,产生一定量的硫化物沉淀,除此之外,这些产生的硫化物沉淀的溶度积非常地接近,因此,硫化物不容易进行区分,这也就限制了金属的回收工作。有关的研究人员对污酸的性质进行了具体的分析,进行了有关资料的调查,发生污酸中含有一定量的硫酸,并且污酸中硫酸的含量一般在10%~15%左右。硫离子一般以硫化钠的形式存在,产生的硫化钠会污酸中的硫离子反应,形成一定量的氢硫酸,氢硫酸会随着反应的进行温度会逐渐的升高,最终氢硫酸会变成气体,以硫化氢的形式存在,最终溢出。

3 有色金属冶炼污酸处理技术现状

现阶段,有色金属已经成为金属行业的重要组成部分,有色金属的冶炼过程也受到了人们的广泛关注,有色金属在冶炼的过程中产生污酸必不可少,合理的对污酸进行处理十分的关键。现阶段,有色金属的污酸处理技术主要有四种,接下来,我们将对这四种技术进行论述,并且探讨污酸在处理的过程中出现问题的常见种类,以下是具体的分析。

(1)石灰-硫化-石灰铁盐。污酸在处理的过程中,石灰-硫化-石灰铁盐的处理技术使用的较为广泛,在应用这项技术之前,应该做好充分的准备工作,准备工作的进行流程一般分为三个步骤:首先,将污酸中加入一定量的石灰,控制污酸的ph范围,其次,加入一定量的石灰乳进行中和反应,控制反应的ph值,一般情况下,为了保证反应的进行效率,将反应的ph要控制在2左右,最后,采用固液分离的方式进行分离。对分离得到的石膏以及清液进行处理。主要对得到的清液进行处理,一般情况下,有关的工作人员采取的做法是将硫化钠溶液加入到上层的清液之中,硫化钠会与上层清液中的部分物质产生一定的化学反应,会产生沉淀,采用分离沉淀的方式进行处理,就会得到含有砷物质的废渣。

(2)石灰-铁盐法。石灰铁盐法也是污酸处理最常使用的方式之一,与上一种方式具有一定的相似性,需要使用石灰对污酸的酸碱值进行一定的控制,再将处理之后的污酸放入调节池中,加入一定量的石灰乳控制污酸反应的酸碱值,一般情况下,为了保证反应的进行效率,将反应的ph要控制在2~3这一范围内。最后,采用固液分离的方式进行分离。对分离得到的石膏以及清液进行处理。主要对得到的清液进行处理,一般情况下,有关的工作人员采取的做法是将得到的上层清液进行处理,去除清液中含有的铁盐以及砷等。具体的操作方式是将处理的上清液引入水池之中,向水池中加入一定量的石灰乳以及亚硫酸铁等,进行一定的氧化工作,当溶液的酸碱值在8左右时,反应就会进行,并且反应的效率将会达到最大值。在这时,污酸中含有的重金属离子以及部分有害物质将会被去除。

(3)生物制剂法。生物制剂法在进行的过程中需要将污酸引入到调节池中,生物制剂法与其他的方法不同,需要使用到生物制剂以及脱汞剂,当反应发生之后,在进行固液分离。同样,对反应的上清液进行处理,将反应的ph值控制在10左右,向上清液中加入一定量的絮凝剂,得到沉淀之后进行分离操作,完成相关的流程之后,上清液中的有害物质基本被除去,达到有关的标准,可以对上清液进行回收以及处理。

(4)膜处理方法。膜处理这种方式与上述的方式不同,一般主要用于处理排放之后的水,利用膜技术对其进行分离,可以进一步提高废水的纯净度,可以有效地降低废水中存在的颗粒[4]。通过对有关的资料进行分析,我们可以知道,反应在进行的过程中,薄膜表面的颗粒会发生变化,薄膜的颗粒感会加强,导致薄膜的厚度变厚。薄膜厚度的变化也会影响废水的处理效率,有关的工作人员应该及时的对薄膜进行合理化的处理,尽早的处理玻璃表面的颗粒情况,提高过滤工作的进行效率。

(5)污酸处理工作的常见问题。由于我国污水处理技术起步较晚,与发达国家相比还存在一些问题,因此,现阶段,我国有色金属在冶炼过程中会产生一定量的污酸,污酸在处理时最常出现的问题主要有三种,这三种问题分别是含砷废渣和有价金属混合、石灰的控制条件存在限制以及石灰的用量较大。接下来,我们将从三个角度对其进行具体的分析。①含砷废渣和有价金属混合。污酸在处理的过程中会产生含有砷物质的废渣,有关的人员对废渣进行了鉴定,发现废渣中含有有价金属,两者的区分较为困难,这种现象的出现使得金属的回收效率降低。②石灰石的控制条件不够优化。通过对上述的资料进行分析,我们可以知道,在污酸的处理过程中需要使用大量的石灰,由于石灰在使用之后,会产生石膏废渣,废渣是一种较为危险的固体废物,在排放时较为危险,因此,废物的回收工作在开展时也面临一定的问题。如何提高石灰石的控制条件进而提高废物的回收效率非常的关键。③石灰用量大。为了有效地控制污酸的酸碱范围,需要向其中加入大量的石灰,石灰的加入会导致水的硬度发生变化,如果水的硬度过大,就会导致废水的回收工作受到影响,不利于废水回收工作的进行。

4 有色金属污酸处理的发展趋势

寻求更加有效的技术对污酸的ph值进行调节非常的重要,上述的资料已经表明,仅仅采用石灰对污酸的ph值进行调节十分的不利,因此,开发更加高效的技术十分的重要。污酸处理的过程中,要提高对稀硫酸以及稀有金属的关注力度,对其进行回收利用十分的重要。除此之外,对废渣进行无害化处理也非常的重要。

5 结语

我国有色金属的研发对我国化学工艺的进步具有非常关键的作用,有色金属在冶炼的过程中会产生污酸,如何对污酸进行有效地处理非常的重要,有关的工作人员应该不断地提升自身的技术,优化污酸的处理技术,为我国有色金属的冶炼行业的发展做出自己的贡献。

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