[发明专利]一种富集回收冶炼硫酸废水中重金属的方法

说明书

一种富集回收冶炼硫酸废水中重金属的方法，将含有五硫化二磷粉末的循环气体输入鼓泡反应器，在鼓泡反应器内与待处理的冶炼制酸硫酸净化工序酸性废水进行充分反应，使酸性溶液中的重金属全部反应生产硫化物沉淀，微量的硫化氢经过碱液吸收确保外排气体不含硫化氢气体，硫化物经四氟膜过滤再压滤成固体，实现有价金属与酸性水分离及富集回收的目的。本发明投药量少、富集脱除重金属离子性能优良、矾花密实、沉降速度快，能够同现有的酸性污水处理技术配合使用，不但能够有效富集回收酸性污水中的Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺、Co²⁺等有价金属，而且使处理后的稀酸得到综合利用，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于有色冶金制酸技术领域，具体地说是一种富集回收冶炼硫酸废水中重金属的方法。

背景技术

有色金属火法冶炼过程中产生的二氧化硫烟气是生产工业硫酸的主要原料之一。冶炼烟气通过制酸系统净化工序的稀酸或工艺水洗涤，使烟气中的矿尘、三氧化硫、挥发性物质在洗涤过程中进入到稀硫酸中，随着洗涤过程的循环进行，这些杂质在稀酸中的浓度不断增大，此时需要排出部分稀酸(简称污酸)至污酸处理站处理。冶炼厂的污酸及其他酸性废水中富含不溶性烟尘、绅、氟、氯以及铜、铅、锌、镍、铁、镉等多种重金属元素，因此冶炼污酸及其他酸性废水都必须经过净化处理，使之达到标准后才能排放。

石灰中和法、石灰-铁盐(铝盐)法、硫化法+石灰石/石灰中和法、是目前工业化应用较广的酸性污水处理技术。废水中砷、氟含量不高时可用石灰中和法，此法最为简单；如用此法达不到要求时则采用石灰-铁盐(再加絮凝剂)法。但石灰中和沉淀法或石灰-铁盐(铝盐)法产生的沉淀渣量大，废渣中有价金属含量低、不利于回收有价金属的回收、重金属废渣容易造成二次污染以及水硬度过高容易堵塞管道等问题。

硫化法+石灰石/石灰中和法污酸处理技术硫化法+石灰石/石灰中和法污酸处理技术是向污酸中投加硫化剂，使污酸中的重金属离子与硫反应生成难溶的金属硫化物沉淀去除；硫化反应后向废水中投加石灰石或石灰，中和硫酸，生成硫酸钙沉淀(CaSO₄·2H₂O)去除；出水与其他废水合并后进污水处理站做进一步处理。该技术优点在于，能够去除镉、砷、锑、铜、锌、汞、银、镍等，可用于含砷、铜离子浓度较高的废水，渣量少、易脱水、沉渣金属品位高，有利于有价金属的回收。但该技术具有如下不足：

一是工业上一般采用Na₂S、NaHS等为硫化剂，而Na₂S、NaHS的化学性质不稳定，在空气中潮解，并碳酸化而变质，不断释出硫化氢气体，容易引起硫化氢中毒；

二是工业Na₂S纯度较低，一般在60％左右，且其中含有硫代硫酸钠、亚硫酸钠及水不溶物等杂质，造成硫化钠等药剂用量过大；

三是使用硫化钠、硫化氢钠硫化，大量的Na⁺离子加入会在回用中造成累积，影响回用酸的品质；

四是使用硫化钠、硫化氢钠硫化，需要将硫化剂溶于水后再与酸性废水进行反应，反应不充分易产生硫化氢气体逸出，为了防治硫化氢逸出和提高反应效率，需要投资建成流程复杂的装备，操作费用和操作技术都要求较高。

发明内容

本发明的一个目的是针对冶炼制酸硫酸净化工序酸性废水处理及回用处理方法的不足，提出一种能使目前冶炼制酸硫酸净化工序酸性废水处理及回用处理生产工艺不产生石膏固体废渣，处理成本降低，废水能真正全部回的富集回收冶炼硫酸废水中重金属的方法，可实现真正意义上的废水零排放。

为实现上述目的，本发明所述一种富集回收冶炼硫酸废水中重金属的方法，其特点是，包括如下步骤：