[發明專利]一種鉛鋅冶煉煙氣洗滌高濃度污酸零排放工藝

在審

• 申請號: 202010599937.0
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111661971A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 劉衛平;王浩宇;譚軼中;李迪漢;李云新;魯亮;徐高英
• 申請（專利權）人: 株洲冶煉集團科技開發有限責任公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/20;C01B17/88;C01F11/22;C01F11/24;C01D5/02;C02F1/04;C02F1/469;C02F103/18;C02F101/20
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本發明公開了一種鉛鋅冶煉煙氣洗滌高濃度污酸零排放工藝，先將高濃度污酸泵送到氣液強化硫化器進行處理，底流經壓濾后形成濾渣，污酸上清進入三效蒸發濃縮器進行蒸發濃縮，一效蒸出液返煙氣凈化系統回用，二三效蒸出液進入電滲析器進行濃縮分離，電滲析淡液返回煙氣凈化系統使用，電滲析濃液泵送到吹脫塔頂部，吹脫后硫酸返浸出系統，吹脫渣返窯爐，吹脫出的氟氯混酸先采用石灰脫氟，再進行壓濾分離，得到氟化鈣外售，濾液蒸發結晶得到氯化鈣外售，蒸出液回用。本發明可以實現硫酸、有價金屬和水資源的高效回收，大大減少危險廢渣的產生量。

技術領域

本發明涉及煙氣洗滌污酸處理領域，具體涉及一種鉛鋅冶煉煙氣洗滌高濃度污酸的處理工藝。

背景技術

鉛鋅冶煉煙氣洗滌污酸處理一直是該行業一大難題，主要是因為污酸廢水含酸較高及含危害性較大的重金屬離子較多，我國工業運用的最多的是中和法、硫化法、鐵鹽法等。這些方法都需要將pH值調節到10左右，會產生大量的污酸渣，該污酸渣含有微量的鉛、汞、砷、鎘等重金屬屬于危廢渣，對于企業來說難以接受。

中和沉淀法：在污酸中投加堿中和劑，使污酸中重金屬離子形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉淀而去除，特點是在去除重金屬離子的同時能中和污酸及其混合液。通常采用堿石灰（CaO）、消石灰（Ca(OH)₂）、飛灰（石灰粉，CaO）、白云石（CaO·MgO）等石灰類中和劑，價格低廉，可去除汞以外的重金屬離子，工藝簡單。由于污酸中酸含量高，每中和處理1噸污酸大約需消耗30-80kg生石灰，產生60-150kg的中和渣，中和廢渣中含有重金屬離子屬于是危險廢物，渣中的重金屬離子品位低（小于1%），回收經濟價值低，通過傳統的火法或者濕法回收成本高，難度大。

硫化-中和法：硫化法是利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。硫化渣中砷、鎘等含量大大提高，在去除污酸中有毒重金屬的同時實現了重金屬的資源化。硫化劑包括硫化鈉、硫氫化鈉、硫化亞鐵等，李亞林等研究利用硫化亞鐵在酸性條件下生成硫化氫氣體和二價的鐵離子，硫化氫氣體在酸性條件下與水中的砷及重金屬離子生成硫化物沉淀，Fe²⁺在調節pH過程中形成氫氧化物絮體進一步吸附和絮凝水中的硫化物沉淀，有利于硫化物的沉降分離。

污酸中投加硫化物進行硫化，能夠回收污酸中的重金屬離子，但由于污酸酸度高，硫化物投加到污酸中會產生大量劇毒的H₂S氣體，操作環境惡劣，易產生二次污染，且常規工藝直接投加硫化物硫化效率低，污酸中重金屬硫化率低于50%，且硫化物的消耗量大。硫化后的污酸仍需中和處理，同樣會產生大量的中和渣。

鐵鹽—氧化—中和法：利用FeAsO₄比FeAsO₃更穩定的性質，通常當廢水中的砷含量較高，超過200mg/L，甚至達到1000mg/L以上，且砷在廢水中又以三價為主時,通常采用氧化法將三價砷氧化成五價砷，常用的氧化藥劑有漂白粉、次氯酸鈉和鼓如空氣氧化等方法，再利用鐵鹽生成砷酸鐵共沉淀法除砷。氧化反應分別使Fe²⁺氧化成Fe³⁺,As³⁺氧化成As⁵⁺，然后生成鐵鹽共沉淀。

由于污酸的酸度高，常規的處理均是采用了中和的處理方法，采用簡單的中和方法不僅浪費了硫酸資源，同時在處理過程中會產生大量的中和廢渣，廢渣中含有重金屬離子屬于是危險廢物，廢渣中的重金屬品位低，難以實現回收，必須安全處置，否則容易引起二次污染。硫化法處理污酸的過程中易產生硫化氫的二次污染且硫化效率低，重金屬回收率低。因此本發明首先將污酸廢水中酸分離，再通過高效的硫化設備對污酸中的重金屬離子進行高效率的回收，能夠徹底解決污酸傳統中和處理過程渣量大和酸與重金屬離子無法回收的難題。

發明內容

本發明了一種強效硫化除重金屬、三效蒸發濃縮、電滲析廢水回用、氟氯吹脫加氟氯分鹽的實現廢水回用及產出硫酸的成套工藝。本工藝不用浪費堿去中和，也不會產生難處理的中和渣形成二次污染，還能做到回收高質量的硫酸，以及高效回收重金屬。