[发明专利]一种有色金属冶炼污酸净化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及一种污酸净化处理方法。

背景技术

污酸是冶炼烟气制硫酸过程中洗涤烟气产生的废酸。有色金属冶炼厂硫酸车间净化工段对冶炼烟气进行洗涤净化后，烟气中的砷、氟、氯、烟尘等杂质进入循环酸中，当杂质富集到一定程度时即向系统外排出一定量的污酸。有色金属冶金产生的污酸，其酸度高、重金属种类多且浓度高，同时含有大量难以去除的砷、氟、氯。现阶段主要采用石灰石膏法、化学沉淀法、石灰铁盐法、硫化法、膜法等各种方法进行组合处理，处理工艺存在处理费用高、难以稳定达标排放、出水钙离子浓度高回用困难、石膏渣堆存填埋占用土地资源量大、反渗透膜易堵塞等诸多缺点，难以满足国家环保新政策的要求。如何稳定的去除砷、氟、氯，且能够回收酸性重金属污水中废酸及有价金属成为摆在环境保护研究工作者面前的一道难题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种有色金属冶炼污酸净化处理方法，采用本发明的工艺处理过的污酸达到零排放，且能够分离出其中的砷，回收其中的重金属锌。

本发明的有色金属冶炼污酸净化处理方法，步骤如下：

a、将铅或锌冶炼厂的污酸加入浓硫酸调节酸度达到40～50g/L，加入铜冶炼厂的白烟灰(污酸和白烟灰液固比40～50∶1)，在温度为70～80℃下浸出，然后加入锌冶炼厂的氧化锌pH达到2.5～3.0，搅拌反应，经过滤得到经一次处理的污水。

b、将步骤a的经一次处理的污水泵入氯离子交换树脂除氯，得到经二次处理的污水。

c、将步骤b的经二次处理的污水泵入氟离子交换树脂除氟，得到经三次处理的污水。

d、将步骤c的经三次处理的污水经旋流电积除重金属和砷，得到经四次处理的电积后液和电积渣。

e、将步骤d的经四次处理的电积后液经旋流电积回收其中的锌。

步骤d的电积渣送至锌冶炼厂的回收系统，回收其中的锌，固化其中的砷。

步骤b中的氯离子交换树脂达到饱和时，用硫酸逆流再生。再生液为盐酸，可回收利用。

步骤c中的氟离子交换树脂达到饱和时，用硫酸铝溶液逆流再生。再生液经沉淀后得氟化铝固体，上清液为硫酸，均可回收利用。

本发明采用离子交换树脂方法除氟氯，原理为：当含氯、氟高的硫酸锌溶液分别进入到氯、氟离子交换柱，氯离子、氟离子将分别取代各自树脂上的硫酸根，从而从溶液中将氯、氟去除。树脂吸附一段时间后，达到饱和状态，为了在吸附和解析氯、氟离子的过程中不引入新的离子，常选用硫酸作为氯离子交换树脂的解析剂，硫酸铝作为氟离子交换树脂的解析剂。

与传统电积技术相比，旋流电积技术可以在目标金属离子浓度较低的多金属溶液中进行选择电积，并且获得高纯度金属产品。旋流性电积阴极反应：金属(或类金属)阳离子在阴极得到电子形成金属(或类金属)：Zn²⁺+2e^-＝Zn、As³⁺+3e^-＝As；阳极反应：阳极有几个可能的反应，最主要的反应是溶液中的水氧化产生氧气，反应如下：2H₂O＝O₂+4H⁺+4e^-。当电解液中的金属浓度降低时，很难保证金属在阴极还原而不产生其它反应，在金属浓度较低时最易发生的化学反应是氢气的产生，反应如下：2H⁺+2e^-＝H₂。

本发明先将污酸进行调酸和中性浸出，然后采用离子交换树脂方法除氟氯，步骤b氯的脱除率可达95％，步骤c氟的脱除率可达90％。采用旋流电积技术除砷、回收锌，步骤d砷的脱除率可达99.2％、锌的脱除率可达60％。氯、氟、砷去除率稳定，对系统中的氯、氟、砷形成开路。水处理中不引入钙离子且直接回用，减少了管道设备结垢的可能性，解决了传统污水处理产生石膏渣的堆存问题。本发明达到铅锌铜联合冶炼企业污水、固废的零排放和综合回收与利用。本发明的方法处理效果稳定、高效、操作简单；工艺流程短，占地面积少；成本低，节能环保。

附图说明

附图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，以下用实施例予以详细的说明。

白烟灰是金属冶炼过程中烟气收尘所得烟灰，一般主要成分含量范围为：Pb 48～50％，As 13～15％，Zn 3～4％。

实施例1