一種污酸濃縮回收利用的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬冶煉制酸污酸處理領域，具體涉及一種污酸濃縮回收利用的方 法。
【背景技術】
[0002] 在有色金屬冶煉過程中，制酸工序產生的大量污酸廢水中通常含有As3+、As 5+、 Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金屬離子及F ' Cl'由于污酸的濃度高、重金屬濃度較高，在處理過程 中有價金屬都轉移到廢渣中難以回收利用，同時產生大量的危險廢物，易造成嚴重的二次 污染。
[0003] 目前大部分冶煉企業(yè)采用硫化一石灰鐵鹽法、石灰一鐵鹽法處理污酸、硫化除雜 石灰乳中和法，這些工藝會消耗大量的石灰資源并產生大量的石膏渣，對環(huán)境造成嚴重的 污染，資源浪費，生產成本高；現在已有硫化除雜的污酸處理工藝，但是對污酸中的有毒金 屬砷的去除效率低，達不到環(huán)保要求；且很少將硫化除雜與酸的回收綜合處理，經濟效益較 低。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種污酸濃縮回用的生產方法，該方法實現了污酸資源的 綜合回收利用，污酸中重金屬及砷的有效分離，達到了節(jié)能減排、零排放的目的，降低了生 產成本。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現的 一種污酸濃縮回收利用的方法，包括以下步驟： 步驟（1):第一次硫化：將用量比為IL :(10~30) g的污酸溶液與硫化劑溶液，加入到 壓力為-250~-350Pa的負壓反應釜中混合均勻，在60~70°C條件下，反應25~40min ;在溫度 低于70°C條件下，密閉容器中，產生少量的H2S氣體，少量的硫化氫氣體通過引風機由負壓 為-900~-1000Pa的壓力抽吸進入配套的堿液洗滌塔中，通過PH值的控制，洗滌之后得到的 硫化鈉溶液可以用于硫化劑的配制；負壓反應釜內反應完畢的物料通過壓濾泵輸送至壓濾 機過濾，過濾之后的濾渣硫化物返回配料系統(tǒng)回收利用；濾液進入到下一個負壓反應釜進 行第二次硫化； 第一次硫化過程中，溫度為60~70°C，該溫度下不會使過多H2S逸出，保證了硫化物沉淀 的有效進行；同時該溫度下有利于重金屬離子硫化物沉淀的形成，也有利于重金屬離子與 溶液中As2S 3反應的進行，因此不利于砷硫化物沉淀的形成；反應時間較短，也不利于砷硫 化物沉淀的形成；該過程中重金屬離子的沉淀率達到99. 2%，而砷的沉淀率只有3~4. 5% ;主 要反應如下： Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S H2S = 2H++ S2-Na2S = Na. + S2- Cu2+ + S2- = CuS Pb2+ + S2_ = PbS Zn2+ + S2- = ZnS 步驟（2):第二次硫化：將用量比為IL :(20~48) g的步驟（I)中得到的濾液與硫化劑 溶液，加入到負壓為-450~-600Pa的反應釜中混合均勻，室溫下反應80~100min停止，該過 程中產生很少量的H 2S氣體，產生的硫化氫氣體通過引風機由負壓為-900~-1000Pa壓力抽 吸進入配套的堿液洗滌塔中，負壓反應釜內反應完畢的物料經濃密機充分沉淀后，底部的 礦漿由濃密機底流口卸出，通過壓濾泵輸送至壓濾機過濾，得到濾渣硫化砷，硫化砷進行專 業(yè)提砷處理；過濾之后得到的污酸濾液用管道送往污酸濃縮系統(tǒng)。
[0006] 該反應過程在室溫下進行，反應時間較長，有利于砷硫化物沉淀的形成；且能去除 第一次硫化過程中剩余的少量其他重金屬離子；經過第二次硫化處理之后，污酸中砷的去 除率達到99. 5%以上；該過程中主要反應如下： Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S H2S = 2H+ + S2-Na2S = Na+ + S2-As3+ + S2- = As2S3 步驟（3):經過步驟（2)得到的污酸濾液通過輸送泵輸送至動力波洗滌塔塔頂，自塔頂 向下噴淋；生產系統(tǒng)中產生的余熱將空氣轉化為熱空氣，進入動力波洗滌塔底部，與自上而 下的污酸濾液逆向接觸，對污酸濾液進行高溫絕熱蒸發(fā)濃縮，提高酸濃度的同時，由蒸汽帶 走了大量的F、Cl離子，帶走F、Cl離子的尾氣從動力波洗滌塔頂部的出氣管排出通入配套 的堿液洗滌塔形成鹽，回收處理。得到濃度為50°/『60%的工業(yè)硫酸進入儲酸槽。經過污酸 濃縮處理，F、Cl離子的去除率達到80%以上。
[0007] 所述的污酸濃縮回收利用的方法，金屬冶煉工藝、原料的不同，其制酸系統(tǒng)產 生的污酸成分也有所不同，本發(fā)明中污酸成分主要為：H 2S04:20 0 00~30000mg/L，As : 800~1500mg/L,Cu ：600~800mg/L,Zn ：300~600mg/L,Pb ： 100~400mg/L,F ：500~1500mg/L,Cl ： 500~1500mg/L〇
[0008] 所述的污酸濃縮回收利用的方法，步驟（1)、步驟（2)中所述的硫化劑為硫化鈉， 硫化鈉溶液的質量百分含量為1〇~15% ; 所述的污酸濃縮回收利用的方法，步驟（1)中所述的濾渣主要為：硫化銅、硫化鉛、硫 化鋅。
[0009] 所述的污酸濃縮回收利用的方法，步驟（2)中所述的濾渣主要為：硫化砷。
[0010] 所述的污酸濃縮回收利用的方法，步驟（3)所述熱空氣的溫度為200~280°C ;熱空 氣的通入速率為0. 5~1. 2m/s。 toon] 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下積極效果 (1)本發(fā)明利用兩級硫化與污酸濃縮相結合的方式處理污酸廢水，實現了硫資源的綜 合回收利用，具有提高硫資源利用率、環(huán)保節(jié)能的特點；實現了有價金屬元素的綜合回收、 資源化利用，減少了污染物排放及原材料的消耗，降低了生產成本。
[0012] (2)本發(fā)明工藝應用范圍廣，對所有F一、C廠、As3+離子濃度小于10g/L的廢水均可 作為該工藝的原料，如各種硫化礦料冶煉煙氣在濕法凈化過程中產生的污酸，以及電解車 間陽極泥處理過程中產生的酸性污水等。
[0013] (3) "硫化除雜石灰乳中和法"中和法處理工藝會產生大量的石膏渣，堆放既占用 空間又對土壤與水體造成二次污染，這些石膏渣填埋的難度大、費用高；本發(fā)明處理方法中 以工業(yè)硫酸形式回收污酸中的硫資源，提高了硫的利用率，避免產生大量的石膏渣，消除了 企業(yè)生產運行的環(huán)保壓力。
[0014] (4)本發(fā)明利用生產系統(tǒng)余熱產生的熱風將污酸濃縮，通過"以廢制廢"，以工業(yè)硫 酸形式回收污酸中的硫資源，提高了硫的利用率。
[0015] (5)本申請采用兩次硫化的方法，通過時間與溫度的控制，第一次硫化有效的除去 了污酸溶液中的重金屬離子，得到的金屬硫化物返回原料系統(tǒng)作為冶煉的原料；第二次硫 化有效的除去了污酸溶液中的砷，并將硫化砷進行專業(yè)的煉砷處理。因此在對污酸進行除 雜處理時，有效去除并分離了毒性較大的砷，污酸中的金屬得到了較好的回收利用，提高了 經濟效益。本發(fā)明經過兩次硫化之后的污酸溶液，高溫濃縮過程中不僅有效的去除了溶液 中F、C1離子，而且F、C1經過相應的堿液吸收塔吸收形成鹽，回收利用，去除效果好，經濟效 益高。
[0016] (6)本發(fā)明提供的處理方法成本低，經濟效益顯著：以銅冶煉行業(yè)為例，據統(tǒng)計每 噸銅約產生0. 3~0. 7m3左右的污酸，采用傳統(tǒng)的中和法處理Im 3污酸平均成本約150元(不 含石灰渣填埋費用），采用本發(fā)明處理方法處理Im3污酸的成本比原有工藝可降低50元左 右。 具體實施例
[0017] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳述，該實施例 僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0018] 實施例1 一種污酸濃縮回收利用的方法，包括以下步驟： 步驟（1):第一次硫化：將用量比為IL :25g的污酸溶液與硫化鈉溶液，加入到壓力 為-350Pa的負壓反應釜中混合均勻，在60°C下反應40min，反應停止后負壓反應釜的物 料通過壓濾泵輸送至壓濾機過濾，過濾之后的濾渣輸送至配料系統(tǒng)回收利用，濾液輸送至 下一個反應釜進行第二次硫化處理。該過程中產生的少量H 2S氣體，通過引風機由負壓 為-950~-1000Pa的壓力抽吸進入配套的堿液洗滌塔中。
[0019] 步驟（2):第二次硫化：將用量比為IL :44g的步驟（1)得到的濾液與硫化鈉溶液， 加入到負壓為_600Pa的負壓反應釜中，室溫下反應80min，反應停止后負壓反應釜內的物 料經濃密機充分沉淀后，底部的礦漿由濃密機底流口卸出，通過壓濾泵輸送至壓濾機，過濾 之后的濾渣中主要為硫化砷，送往專業(yè)廠家進行提砷處理；污酸濾液以及由濃密機頂部環(huán) 形槽排出的上清液通過管道輸送至污酸濃縮系統(tǒng)。該過程