污酸(铜冶炼)处理新技术介绍

铜冶炼污酸处理新技术介绍

（1）稀硫酸浓缩回收法

铜冶炼污酸主体是硫酸，硫酸根浓度一般能达到1.5mol/L 以上。目前对于铜冶炼污酸中硫酸根的处理有两种思路：①直接加药剂沉淀硫酸根的同时生产铁系颜料和硫酸铵产品，既能出水达标，又能带来经济效益。②稀硫酸浓缩回收。

通常去除硫酸根的方法用的是钡沉淀法（碳酸钡法、氯化钡法）、氯化钙法、NDS法、排除盐水法等。钡沉淀法昂贵、加过量会污染环境；钙法除硫酸根效果差；冷冻法前期投资过大；排除盐水法浪费较多的水资源。目前国外开发的一些技术有：NDS 法、SRS 法、BDS 法等，对处理水水质要求较高。

如将稀硫酸浓缩至可回收浓度范围后，下一步回收硫酸是很好的处置方法。浓缩稀硫酸的原理是通过蒸发浓缩法将稀废硫酸中的一部分水分蒸发掉。尤其是蒸发浓缩硫酸浓度小于80% 的稀废硫酸时，稀废硫酸中除了只有少量硫酸分子逸出外，几乎只有水分蒸发掉，通过该方法可以实现浓缩硫酸纯度的目标。但稀硫酸浓度远远小于80%，则热能消耗、运行费用、维护费用更高，设备更换频率更快。

（2）离子交换树脂法

离子交换树脂法是利用树脂（具有一定离子选择交换性）交换水中的某些离子或基团，从而实现对该离子去除的目的，在离子交换过程中达到交换饱和上限后，通过树脂解析，这些树脂又

可以重复使用。离子交换树脂具有可再生、操作简单、工艺条件成熟等优点在行业内得到广泛的应用。

但是由于污酸中的重金属以及氟离子、氯离子和砷的浓度非常高，离子交换树脂很容易就达到饱和，因此需要经常解析、脱附，使反应周期变短，且离子交换树脂在酸度很高的情况下对污酸中污染物的去除还有待于实验验证，通常情况下，在企业中离子交换树脂法是作为污酸后续深度处理的方法。

（3）膜技术

用于酸性废水处理的膜技术主要有两个方面的应用，一是用于固液分离，以自动反冲洗表面过滤器为代表 : 二是用于废水除盐，以反渗透系统为代表。酸性废水本身可能含有细小的不溶颗粒，在处理过程中也可能产生细小的沉淀。传统方法使用浓密机对浆液进行浓缩，然后用压滤机进行固液分离。与浓密机相比，自动反冲洗表面过滤器具有明显优势，其浓缩效果更好，尤其是对细小颗粒的分离效率更高，不需要沉降过程，而且其处理时间更短，自动化程度高，占地也远小于浓密机，因此在工业上已得到广泛应用。

酸性废水处理后可达标排放，也可经深度处理后回用。随着环保要求的日益严格，更多的项目要求实现废水零排放，即需要对其进行深度处理，通过反渗透将水中的盐类去除，获得较为纯净的水作为工艺补充水使用。反渗透技术已经成熟，国内有大量运行实例。其主要的发展方向为开发抗污染能力强的反渗透膜以

及先进的膜清洗技术，提高膜的效率和使用寿命。反渗透会产生约占原水量30%～40%的浓水，如果要实现污水零排放，也需要考虑其去向。例如可将浓水用于冲渣，如有剩余，则可以因地制宜进行自然蒸发或者多效蒸发。

（4）电絮凝技术

电絮凝污水处理技术的原理是通过给多块钢板加直流电，在钢板之间产生电场，电场中的离子与非离子污染物被通电，并与电场中的电离产物以及电解进入水中的铁离子发生反应，各种离子以其最稳定的形式结合成固体颗粒，从水中沉淀出来。电絮凝污水处理技术已在国内多家有色冶炼企业得到应用，该技术可取代传统方法中的石灰铁盐段，且其工艺适应性强，流程简单，占地面积小，自动化程度高，可以减少有害渣的产出量，便于操作和管理。

（5）金属螯合剂处理技术

该技术通过有机高分子螯合剂与重金属离子形成的不溶性

螯合物将重金属离子分离出来，具有工艺简单、占地面积小、处理后水的硬度低、产出渣量小、渣成分稳定等优点。该技术对各种重金属的去除效果均已得到验证，对砷和氟同样有去除作用，但机理未完全明确。该技术代替传统处理方法中的石灰法或石灰铁盐法，可以简化流程，改善工作环境和劳动强度，提高处理效果。

（6）电化学技术

电化学技术原理：在电场作用下可溶性阳极（Al或Fe）产生的阳离子进入水体时引发许多物理化学主要包括三个连续的阶段：

在电场的作用下．阳极上生成 Al3+，Fe2+，Fe3+等阳离子，与水中OH-离子结合成Al(OH)3，Fe(OH)2，Fe(OH)3等絮凝剂，发生的电极反应如下：

铝阳极：

Al－3e→Al3+

在碱性条件下

Al3++3OH－→ Al(OH)3

在酸性条件下

Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+

铁阳极：

Fe－2e→Fe2+

在碱性条件下

Fe2++2OH－→Fe(OH)2

在酸性条件下

4Fe2++O2+2H2O → 4Fe3++4OH－

另外，水的电解还有氧气放出

2H2O－4e→O2+4H+

在阴极发生如下反应

2H2O+2e→H2+2OH－

水中悬浮的颗粒、胶体污染物在“微絮凝剂”的作用下失去稳定性；由于氧化产生的离子间相互作用使得胶粒双电层被压缩，同时电解产生的反离子与水中的离子发生电中和作用使得静电

斥力减小、范德华吸附力占主导而使胶体发生凝聚效应；

脱稳后的污染物颗粒和“微絮凝剂”之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。

由于电化学过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。

电化学工艺流程如下图：

各系统酸性废水流入均化池混合，均化池污酸提升泵将废水抽送至中和反应槽，在中和反应槽投加石灰充分搅拌发生中和反应后，自流进入浓密机系统实现固液分离，中和后废水PH值一般调节到大于11，然后进入斜板沉淀池沉淀，大部分砷、铅、铜、镉、锌等金属离子沉淀后去除，沉淀后上清液进入PH调节池，通过酸碱调节系统控制废水PH值在7-7.5的范围之间，然后进入电化学设备电解，发生电解凝聚、电解气浮以及电解氧化还原反应，产生一系列多核羟基络合物及氢氧化物，与水中的溶解性、胶体和悬浮物尤其是重金属污染因子产生絮凝作用,从而产生的大量的污染物絮凝团，电化学设备出水进入曝气池，氧化亚铁离子，使其转化为氢氧化铁沉淀物，然后废水进入斜板沉淀池，利用浅层沉淀原理，去除污染物絮凝团，清水加除钙剂降钙，依次经过浓密机和沉降槽去除碳酸钙沉淀物，然后进入回用水池供生产设施回用。浓密机底流、沉降槽污泥、电化学设备污泥和斜板沉淀池污泥送入压滤机压榨，滤液回流均化池，滤渣泥饼外运。