污酸处理方法与流程

793 编辑：中冶有色技术网来源：云南宇菲工程设计有限责任公司

2023-09-25 14:55:29

本发明涉及一种污酸处理方法，适用于锌沸腾焙烧和火法炼铜企业烟气制酸系统产生的污酸的处理，属于污酸处理技术领域。

背景技术：

污酸是铜、锌冶炼企业烟气制酸生产过程中产出的主要污染物之一，具有产量大、含酸高、成分复杂等特点。一个年产10万吨锌锭的湿法炼锌企业，每天的污酸产量可达200m3左右。现有技术对该污酸的处理主要用石灰进行中和沉淀，或者硫化沉淀等，沉淀产出的大量废渣仍为危险废物，如石灰中和沉淀时，每处理1m3污酸，将产出100～150kg的危险固体废弃物，如果填埋不仅浪费土地资源，更存在二次污染环境的风险。因此有必要对现有技术加以改进。

技术实现要素：

本发明针对现有技术因处理污酸会产生大量危险废弃物而污染环境的不足，提出一种能使处理后的固体渣无害化、减量化，且能回收污酸中的硫酸的污酸的方法。

本发明通过下列技术方案完成：一种污酸处理方法，其特征在于包括下列各步骤：

1）在常温、常压下，加入菱铁矿或/和氧化锌至终点矿浆ph值为1.5～4.5，使污酸中的酸得到中和，其化学反应方程式如下:

feco3+h2so4=feso4+h2o+co2↑

zno+h2so4=znso4+h2o

2）在步骤1）的中和矿浆中加入菱铁矿或/和硫酸亚铁至矿浆中铁砷质量比为20～40:1，向矿浆中通入空气或/和添加双氧水或软锰矿或锌粉至矿浆中的fe2+氧化为fe3+，控制矿浆温度为85～100℃、ph值为1.5～4.5、矿浆中fe3+含量小于2.0g/l，使砷与fe3+共同沉淀进入渣相,其化学反应方程式如下:

4fe2++2h2o+o2=4fe3++4oh-

fe3++2h2o=feooh+3h+

3）将步骤2）的矿浆进行常规固液分离，得滤液和固相渣；

4）将步骤3）的固相渣进行常规火法处理，使渣中的砷、锌挥发进入烟尘，再回收烟尘中的砷、锌，实现固相渣的减量化和无害化；

5）在步骤3）的滤液中加入石灰乳中和至ph值为6～10，使滤液中的锌生成碱式硫酸锌，固液分离后，固相送湿法炼锌浸出工序回收锌，或直接作为中间产品外销，液相采用常规脱氟氯工艺脱除氟氯后，液体进入常规制酸工艺循环利用。

所述步骤4）的常规火法为回转窑熔炼或者冶金炉熔炼。

本发明具有下列优点和效果：采用上述技术方案，使污酸中的酸得到有效利用，砷得到有效回收或转移，具有工艺流程短，有价成分得以充分综合回收，无废水、废渣排放，环境友好等特点。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

本实施例1以某锌冶炼厂产生的污酸作为处理物，其中：污酸含酸量为70g/l，含砷量为1.5g/l，此外还含有微量锌、铅、镉、氟、氯等，处理工艺流程如图1所示，经下列步骤：

1）在常温、常压下，向污酸中加入氧化锌进行中和反应，控制终点矿浆ph值为2；

2）在常温、常压下，在步骤1）的中和矿浆中加入硫酸亚铁，直至矿浆中的铁砷质量比为30:1，向矿浆中通入空气至矿浆中的fe2+氧化为fe3+，再按50g/l溶液的量加入锌粉，使溶液中fe3+小于2g/l，同时加热矿浆至温度为95℃，控制矿浆ph值为2，使砷与fe3+共同沉淀进入渣相；

3）将步骤2）所得物料采用现有的板框压滤机进行固液分离，得固相渣和滤液；

4）将步骤3）的固相渣用常规回转窑进行火法处理，使砷挥发进入烟尘，再用常规电热回转窑进行还原挥发，砷以三氧化二砷产品回收，电热回转窑窑渣返回常规回转窑处理，常规回转窑渣为无害化固体废物堆存或作为水泥生产的原料；

5）在步骤3）的滤液中加入石灰乳中和至ph值7.2，锌以碱式硫酸锌形式沉淀析出，固液分离后，碱式硫酸锌返回湿法炼锌系统浸出工序回收其中的锌，分离碱式硫酸锌后的溶液，采用常规离子交换工艺脱除氟氯后，返回硫酸系统净化工段使用，使废水不外排。

本实施例1的硫酸回收率为90%，锌回收率为95%、砷回收率为98%。

实施例2

本实施例1以某铜冶炼厂产生的污酸作为处理物，其中：污酸含酸量为60g/l，含砷量为1.0g/l，此外还含有微量锌、铜、镉等，处理工艺流程如图1所示，经下列步骤：

1）在常温、常压下，往污酸中加入氧化锌进行中和反应，控制终点ph值4；

2）在常温、常压下，往步骤1）中和后的物料中加入菱铁矿，控制物料中铁砷比为20:1，再按30g/l溶液的量加入锌粉，使溶液中fe3+小于2g/l，向矿浆中通入空气至矿浆中的fe2+氧化为fe3+，同时加热矿浆至温度为98℃，控制矿浆ph值为4，使砷与fe3+共同沉淀进入渣相；

3）将步骤2）所得物料采用板框压滤机进行固液分离，得固相渣和滤液；

4）将步骤3）所得固相渣送火法炼铜熔炼工序参与熔炼；

5）将步骤3）所得滤液加入石灰乳中和至ph值7.5，锌以碱式硫酸锌形式沉淀析出，固液分离后，碱式硫酸锌作为中间产品外销，分离碱式硫酸锌后的溶液返回硫酸系统净化工段使用，无废水外排。

本实施例2的硫酸回收率为92%，锌回收率为97%。

技术特征：

1.一种污酸处理方法，其特征在于包括下列各步骤：

1）在常温、常压下，加入菱铁矿或/和氧化锌至终点矿浆ph值为1.5～4.5，使污酸中的酸得到中和；

2）在步骤1）的中和矿浆中加入菱铁矿或/和硫酸亚铁至矿浆中的铁砷质量比为20～40:1，向矿浆中通入空气或/和添加双氧水或软锰矿或锌粉至矿浆中的fe2+氧化为fe3+，控制矿浆温度为85～100℃、ph值为1.5～4.5、矿浆中fe3+含量小于2.0g/l，使砷与fe3+共同沉淀进入渣相；

3）将步骤2）的矿浆进行常规固液分离，得滤液和固相渣；

4）将步骤3）的固相渣进行常规火法处理，使渣中的砷、锌挥发进入烟尘，再回收烟尘中的砷、锌有价成分，实现固相渣的减量化和无害化；

5）在步骤3）的滤液中加入石灰乳中和至ph值为6～10，使滤液中的锌生成碱式硫酸锌，固液分离后，固相返回湿法炼锌浸出工序回收锌，或直接作为中间产品外销，液相采用常规脱氟氯工艺脱除氟氯后，液体进入常规制酸工艺循环利用。

技术总结

本发明提供一种污酸处理方法，包括下列步骤：1）在常温、常压下加入氧化锌中和污酸中的酸，控制终点pH值1.5～4.5；2）加入菱铁矿或硫酸亚铁至矿浆中的铁砷质量比为20～40，向矿浆中通入空气或添加双氧水或软锰矿至矿浆中的Fe2+氧化为Fe3+，控制矿浆温度为85～100℃、pH值为1.5～4.5、矿浆中Fe3+含量小于2.0g/L，并与砷共沉淀进入渣相；3）固液分离，4）将固相渣进行火法处理，5）中和滤液，回收其中的有价金属。具有有效利用污酸中的酸，工艺流程短，有价成分得以充分综合回收，无废水、废渣排放，环境友好等特点。

技术研发人员：汤裕源;成为亮

受保护的技术使用者：云南宇菲工程设计有限责任公司

技术研发日：2020.12.23

技术公布日：2021.05.11

声明：

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我是此专利(论文)的发明人(作者)