本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含重金屬污酸的處理工藝。其技術(shù)方案是：在酸性條件下，污酸經(jīng)鐵置換回收重金屬、硫化法除重金屬，然后經(jīng)過中和調(diào)PH值、氧化、深度處理后大部分水回用、少量濃水經(jīng)熱風(fēng)濃縮回收鈉鹽。該發(fā)明專利技術(shù)具有廢水零排放量少、適用范圍廣、重金屬回收利用率高、綜合渣無(wú)害化的優(yōu)點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種冶煉煙氣副產(chǎn)物的處理工藝，特別涉及一種含重金屬污酸的處理工藝。
技術(shù)介紹
在金屬硫化礦冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，包含大量的二氧化硫及一些有害金屬成分，從環(huán)保和綜合利用角度出發(fā)，在工業(yè)化生產(chǎn)中，一般會(huì)根據(jù)煙氣SO2濃度的不同分別采用不同的處理工藝，當(dāng)SO2濃度〈2. 5%時(shí)，一般需采用煙氣脫硫(FGD)的方法進(jìn)行處理。當(dāng)SO2濃度為2. 5%-3. 5%時(shí)，SO2煙氣可直接用于生產(chǎn)硫酸，目前主要有2種工藝，一種是低濃度SO2非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化工藝，另一種是托普索公司的WSA濕法制酸工藝。當(dāng)SO2濃度為3.5%-5. 0%時(shí)，可采用常規(guī)的一轉(zhuǎn)一吸制酸工藝，一般加尾氣吸收裝置后制酸尾氣才能達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)SO2濃度>5. 0%時(shí)，可采用常規(guī)的兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝。絕大多數(shù)金屬硫化礦裝置均配套設(shè)置有制酸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煙塵回收及二氧化硫制硫酸。其一般的生產(chǎn)工藝為 煙氣凈化、干燥、轉(zhuǎn)化，煙氣凈化的作用是除去雜質(zhì)、降低溫度和移走熱量。從冶煉系統(tǒng)來(lái)的爐氣中含有塵、酸霧、砷、氟等有害物質(zhì)，通過凈化工序后，使上述有害物質(zhì)含量降低到符合制酸標(biāo)準(zhǔn)要求。煙氣凈化的方法一般使用稀硫酸對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，使煙氣中所攜帶的金屬離子和各種雜質(zhì)大部分進(jìn)入稀硫酸循環(huán)液中，在稀硫酸溶液的循環(huán)使用過程中，所含金屬離子和各種雜質(zhì)的濃度會(huì)不斷增加，為保證稀硫酸循環(huán)液的濃度穩(wěn)定，需要開路(即分流一部分)，這部分稀硫酸廢水含大量重金屬等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步進(jìn)行處理，工業(yè)化生產(chǎn)中通常稱之為“污酸”。污酸處理是環(huán)境治理的重要課題，污酸中含有汞、砷、鎘、鉛等對(duì)人和動(dòng)物危害最為嚴(yán)重的重金屬毒害物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)人大氣、水體和土壤等各種環(huán)境后，均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被動(dòng)物吸收。當(dāng)這些重金屬在動(dòng)物體內(nèi)積累到一定程度時(shí)，即會(huì)直接影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化機(jī)能，直至引起動(dòng)物的死亡。由于重金屬不能被微生物降解，在環(huán)境中只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對(duì)生物引起的影響和危害也更為嚴(yán)重，因此煙氣制酸中產(chǎn)生的污酸廢水必須再進(jìn)行處理才能排放。現(xiàn)有技術(shù)中，含重金屬?gòu)U水的治理方法很多，如中和法、硫化法、鐵氧化法、電凝聚法、離子交換法、吸附法等，由于污酸廢水具有排量大、含量高和組成復(fù)雜等特點(diǎn)，目前在工業(yè)化生產(chǎn)中采用得較多的是硫化法和硫酸亞鐵一石灰法兩大類。硫酸亞鐵一石灰法是用石灰中和污酸并調(diào)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(qiáng)大的吸附和絮凝能力的特性，達(dá)到去除污酸中砷、鎘等有害重金屬的目的。但硫酸亞鐵一石灰法處理污酸所產(chǎn)生的渣量很大，且砷等重金屬在渣中呈稀散分布，砷、鎘等資源再回收困難，廢渣的無(wú)泄漏永久存放也難以實(shí)現(xiàn)，二次污染隨時(shí)都可發(fā)生。硫化法是用可溶性硫化物與重金屬反應(yīng)，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(shí)實(shí)現(xiàn)了重金屬的資源化，這類反應(yīng)可在pH值較低的條件下發(fā)生，但其中含有氟氯等離子，留下的稀酸只能用于磷肥生產(chǎn)或者進(jìn)行中和法處理，若使用后者，同樣產(chǎn)生石膏渣和工業(yè)廢水。目前工業(yè)上使用的方法要么產(chǎn)生大量的含重金屬的廢石膏渣，處理后的廢水得不到綜合利用，要么含有氟氯等離子，只能回用于特定的領(lǐng)域，不能做到真正的回用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種含重金屬污酸的處理工藝和設(shè)備。該專利技術(shù)具有廢水零排放量少、適用范圍廣、重金屬回收利用率高、綜合渣無(wú)害化的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為一種含重金屬污酸的處理工藝，其特征是在于以下工藝步驟 a在酸性條件下，污酸經(jīng)鐵置換回收重金屬，過濾得濾液I。 b然后將濾液I采用硫化法回收重金屬，過濾得濾液2。c接著將濾液2中和，調(diào)節(jié)PH =8-9后氧化，過濾的濾液3。d對(duì)濾液3進(jìn)行深度處理，回收可用水。·e最后將深度處理后剩余的濃水經(jīng)熱風(fēng)濃縮回收得到鈉鹽。所述的含重金屬污酸，含有硫酸1_20%，含砷O. 005_5g/l，含銅O. 01_5g/l。所述的硫化法，是指在污酸中加入硫化氫氣體或其它易溶于水的金屬硫化物，生成難溶的硫化物。所述中和方法中使用的中和劑為石灰乳、氫氧化鈉或石灰石。所述的氧化的方式為通入空氣。所述的深度處理為膜技術(shù)或離子交換技術(shù)。本專利技術(shù)的原理一種含重金屬污酸的處理工藝，在鐵置換過程中，按金屬元素活性表，金屬鐵與活性較低的貴金屬，如鉛、銅、汞、銀、鉬、金等在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)，生成二價(jià)鐵，而活性較低的貴金屬則被置換成金屬態(tài)沉淀下來(lái)，通過沉降或過濾等物理方法能夠沉淀下來(lái)，分離的渣能夠用于回收貴金屬，而水溶液需進(jìn)一步處理。置換反應(yīng)方程式為M2+ + Fe =M+ Fe2+一種含重金屬污酸的處理工藝，在硫化步驟中，利用硫化氫中的S2-與重金屬離子之間有較強(qiáng)的親和力，生成溶度積極小的硫化沉淀物而從溶液中除去。硫化沉淀之后，使用過濾等物理方法分離溶液和沉淀，溶液含有硫酸、氟、氯等需要進(jìn)一步處理，硫化渣可用于回收其中的有價(jià)金屬。硫化反應(yīng)方程式為M2+ + S2+ =MS I一種含重金屬污酸的處理工藝，在中和步驟中，利用堿與污酸中的酸反應(yīng)，調(diào)高PH值， 生成氫氧化鐵或氫氧化亞鐵絮狀沉淀物，它們具有比較大的比表面積，有很強(qiáng)的吸附能力， 能將含砷化合物吸附，形成絨體凝膠下沉。中和沉淀之后，鼓入空氣進(jìn)行氧化，將亞鐵離子氧化為鐵離子，使用過濾等物理方法分離溶液和沉淀，溶液達(dá)到排放要求，中和渣含重金屬低，可用于制作建筑材料。一種含重金屬污酸的處理工藝，在深度步驟中，使用的方法為膜技術(shù)或離子交換技術(shù)。處理后的大部分為凈化水可回用，剩余下來(lái)的水為濃水，將剩余濃水作進(jìn)一步處理。一種含重金屬污酸的處理工藝，在熱風(fēng)濃縮步驟中，污酸經(jīng)上一步處理得到的濃水溶液，在反應(yīng)塔或反應(yīng)釜中加熱，再與熱風(fēng)逆流接觸蒸發(fā)濃縮，在加熱和熱風(fēng)的作用下進(jìn)入氣相，經(jīng)本工藝處理后得到的濃溶液可結(jié)晶回收鈉鹽，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體直接排放。本專利技術(shù)的 有益效果在于本專利技術(shù)首先利用金屬鐵與活性較低的重金屬，如鉛、銅、汞、銀、鉬、金等在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)，回收其中的有價(jià)重金屬；再利用硫化氫中的S2-與重金屬離子之間有較強(qiáng)的親和力，生成溶度積極小的重金屬硫化沉淀物，除去了溶液中鐵、砷、鎘等重金屬離子并回收利用；然后再進(jìn)行中和與氧化，進(jìn)一步去除溶液中的鐵離子和砷離子，由于經(jīng)過上兩步處理，得到的中和渣重金屬含量低，可用于制作建筑材料；接著將上一步過濾后的濾液進(jìn)行深度處理，分離得到一部分凈化水，剩余下來(lái)的水為濃水，要再進(jìn)行熱風(fēng)濃縮處理，回收鈉鹽。 通過上述五個(gè)步驟使污酸處理工藝實(shí)現(xiàn)了真正意義上的零排放。本專利技術(shù)是含重金屬污酸常規(guī)處理工藝的一大突破，大幅降低了硫酸系統(tǒng)的生產(chǎn)用水量和生產(chǎn)成本，通過鐵置換和硫化沉淀兩次回收有價(jià)金屬，降低中和渣的重金屬含量，解決了污酸處理中和渣的堆存和利用的難題；鐵置換和硫化法的結(jié)合處理使傳統(tǒng)工藝對(duì)砷的脫除效果由98%提高到99. 9%，實(shí)現(xiàn)真正零排放，深度處理的濃鹽水采用熱風(fēng)濃縮能耗低， 相當(dāng)于蒸發(fā)爸的40%。附圖說(shuō)明附圖I :本專利技術(shù)工藝流程圖。附圖2 :本專利技術(shù)設(shè)備連接示意圖。I-置換反應(yīng)器。2-過濾設(shè)備一。3-硫化反應(yīng)器。4-過濾設(shè)備二。5-中和反應(yīng)器。6-壓濾設(shè)備。7-凈化儲(chǔ)罐。8-過膜濾設(shè)備。9_濃水儲(chǔ)罐。10-熱風(fēng)濃縮反應(yīng)器。具體實(shí)施方本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含重金屬污酸的處理工藝，其特征是：在于以下工藝步驟：a在酸性條件下，污酸經(jīng)鐵置換回收重金屬，過濾得濾液1；b然后將濾液1采用硫化法回收重金屬，過濾得濾液2；c接著將濾液2中和，調(diào)節(jié)PH？=8？9后氧化，過濾得濾液3；d？對(duì)濾液3進(jìn)行深度處理，回收可用水；e最后將深度處理后剩余的濃水經(jīng)熱風(fēng)濃縮回收得到鈉鹽。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李劍勝，陽(yáng)征會(huì)，肖康，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宣達(dá)實(shí)業(yè)集團(tuán)溫州環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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