[發(fā)明專利]一種污酸的綠色利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310609899.2
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103588240A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 黃海飛;謝兆鳳;劉萬里;柴承平;覃小龍;譚霖
• 申請（專利權）人: 郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C01G9/06
• 分類號: C01G9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及冶金、化工領域。具體涉及一種污酸的綠色利用方法。

背景技術

在銅、鉛、鋅冶煉過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，包含大量的SO₂以及一些有害金屬成分。從環(huán)保和綜合利用角度出發(fā)，絕大多數(shù)銅、鉛、鋅冶煉廠都建有二轉二吸制酸系統(tǒng)，實現(xiàn)煙塵回收與SO₂煙氣制酸。但是在此過程中會產(chǎn)生大量含重金屬的強酸性廢水，簡稱污酸。污酸成分復雜；酸度高、成分復雜，除含有質量分數(shù)在1～4%之間的H₂SO₄外，還含有砷、鎘、鉛等多種重金屬；且重金屬濃度高且波動大。

目前，對污酸處理主要有硫化法、硫酸亞鐵-石灰法和生物制劑這三種方法。硫化法是用可溶性硫化物與重金屬反應，生成難溶硫化物，將其從污酸中除去。由于硫化渣中砷、鎘等含量大大提高，此方法在去除污酸中有毒重金屬的同時實現(xiàn)了重金屬的資源化。可是，硫化法去除砷、鎘的效果不太顯著，處理后的污酸中砷含量有的達到100?mg/L，不能達到GB25466-2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準》。硫酸亞鐵-石灰法是用石灰中和污酸并調節(jié)pH值，利用硫酸亞鐵中的鐵能與砷生成難溶鹽、鐵的氫氧化物具有強大的吸附和絮凝能力的特性，達到去除污酸中砷、鋅等有害重金屬的目的，在此過程中氟也能同時被去除。硫酸亞鐵-石灰法處理污酸產(chǎn)生的渣量很大，砷等重金屬在渣中呈稀散分布。并且消耗大量的石灰，生成的石膏不易提取，且純度不高，造成資源浪費。生物制劑法對處理含汞污酸中的汞和砷效果明顯，很難兼顧到污酸中大部分重金屬處理，并且該工藝流程長，生物制劑成分復雜，成本較高。

與本發(fā)明直接相關的現(xiàn)有技術是：2010年10月13日，中國發(fā)明專利公開CN101857203A，公開了“一種重金屬污酸綜合回收利用工藝”。是將含銅、砷等雜質的污酸經(jīng)硫化、濃縮除雜，提高酸濃度后進行回收利用的方法，其特征在于將含雜質的稀硫酸送入硫化槽進行硫化脫雜，固液分離后，清液再進行單效或多效濃縮，經(jīng)濃縮后的稀酸中部分雜質又形成結晶從酸液中分離出來。此方法可以實現(xiàn)稀酸的再利用，稀酸得到資源化，可是可溶性硫化物與重金屬反應，生成難溶硫化物的難度很大，并且具有不確定性，連同后面的單效或多效濃縮，此工藝的可控性都很差，不具有實際意義。

此外，2011年7月6日，中國發(fā)明專利公開號CN102115270A，公開了“一種金屬冶煉制酸所產(chǎn)生的污酸處理方法”。是采用硫酸亞-石灰中和法處理金屬冶煉煙氣制酸所產(chǎn)生的污酸，包括硫化、中和步驟，其特征在于：所述的中和步驟中所用的中和劑為采用電石泥制成的電石泥中和劑漿液。本發(fā)明針對硫酸亞鐵-石灰中和法在工業(yè)化應用中存在中和劑的鈣質材料石灰消耗量大、處理成本較高的問題進行改進，充分利用電石渣中有效氧化鈣含量高的特點，作為鈣質材料替代石灰使用，大大降低成本，實現(xiàn)了利用廢渣治理廢液的環(huán)保效果，為電石泥的使用開辟了一條新途徑，達到了“以廢治廢”的目的。此方法產(chǎn)生的渣量很大，消耗大量的電石泥中和漿液同時生成的石膏不易提取，工業(yè)流程長，且造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)工藝中存在的上述不足，而提出一種污酸的綠色利用方法。該方法對銅、鉛、鋅等有色金屬硫化礦火法冶煉的SO₂煙氣制酸系統(tǒng)凈化工序所產(chǎn)生的富含重金屬離子的酸性污水進行處理的工藝。工藝流程短，成功地將污酸中的硫酸轉化為七水硫酸鋅，不僅減少了傳統(tǒng)方法處理污酸的成本，而且具有經(jīng)濟效益和良好的運用前景。

本發(fā)明采用的技術方案如下：一種污酸的綠色利用方法，工藝步驟如下：

（1）污酸引入中和槽，先化驗污酸中的重金屬離子濃度，往中和槽中加入一定量的氧化鋅粉，氧化鋅粉加入量為中和污酸中的硫酸所需理論質量的1～2倍，不斷攪拌，并控制中和槽的pH為4～6，溫度為40～45℃；反應完全后，反應物料經(jīng)壓濾機壓濾；

（2）經(jīng)壓濾機壓濾后的中和渣送下一段工藝回收其中的Pb、Zn等有價金屬；中和后液引入凈化槽；

（3）待中和后液進入凈化槽后，加熱，并控制恒溫為45～50℃；往凈化槽中加入鋅粉，加入鋅粉的量為置換污酸中的鉛、鎘、銅離子所需理論質量的2～4倍，不斷攪拌使其充分反應；

（4）再經(jīng)壓濾機壓濾后得凈化渣；凈化渣送下一段工藝回收其中的鎘、銅、鋅等有價金屬，凈化后液引入沉砷槽；

（5）凈化后液進入沉砷槽后，向沉砷池中加入硫酸亞鐵，加入硫酸亞鐵的量為沉砷理論量的5～20倍，加工業(yè)氫氧化鈉調節(jié)沉砷槽pH為8～9，沉砷槽溫度控制為60～70℃，待反應1～2h后，通過壓濾機進行固液分離；