CN102345016B - 从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法，其步骤是：⑴预中和：在污酸中加入石灰中和至pH1.0～1.5，过滤，得预中和滤液及预中和渣；⑵一次中和：在预中和滤液中加入石灰中和至pH11-11.5，搅拌过滤，得第一次滤液和第一次滤渣；⑶絮凝分离：在第一次滤液中加入硫酸亚铁，得絮凝渣及絮凝滤液；⑷二次溶解：将絮凝渣及第一次滤渣合并后，加入污酸溶解，过滤分离，得第二次滤液及第二次滤渣；⑸回收砷及重金属：当第二次滤液中的砷含量达标后，蒸发，冷至常温结晶，即可分离出砷及重金属；本发明方法能充分回收污酸废水中的砷及重金属，消除污染，使污酸废水及废渣达标排放；无需投资大的设备，成本低。

Description

从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法
㈠技术领域：本发明涉及一种回收砷和重金属的方法，具体是从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法。
㈡背景技术：现有污酸（含砷废水）为冶炼粗铜烟气，用稀硫酸或水洗涤烟气时的产物，产物中废酸、砷及重金属含量高，一般含硫酸30-80g/L,含砷3-10g/L,还含有一定量的重金属铜、锌、镉、镍、铅等。充分回收污酸废水中的砷及重金属，消除污染，使污酸废水废渣达标排放，符合国家节能减排政策。国内对污酸（含砷废水）的处理，大多用化学沉淀法；化学沉淀法操作简便，砷渣量大，砷渣需再处理；有的企业用硫化法或沉淀转化法处理，但成本高，投资大。
㈢发明内容：本发明的目的就是提供一种从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法；该方法能充分回收污酸废水中的砷及重金属，消除污染，使污酸废水及废渣达标排放；同时无需投资大的设备，成本低。
本发明方法包括下述步骤：   
⑴预中和
在含硫酸30-80g/L 的污酸中，加入石灰中和至pH1.0～1.5，过滤，得预中和滤液及预中和渣，其中预中和渣主要为硫酸钙沉淀，其中砷含量≤0.5%，可弃去；
 ⑵一次中和
     在预中和滤液中再加入石灰中和至pH6.0～７.0，搅拌2小时，当中和液pH升至11～11.5时，过滤，得第一次滤液和第一次滤渣；若pH值达不到11，则可适量补加石灰使其pH达11～11.5；
⑶絮凝分离
     在第一次滤液中加入硫酸亚铁，搅拌，絮凝，过滤分离，得絮凝渣及絮凝滤液；所得絮凝渣并入第一次滤渣后进入下步二次溶解中和工序；絮凝滤液经检测达标，排放或回用；硫酸亚铁用量为第一次滤液中砷含量的5-10倍；
⑷二次溶解
     将絮凝渣及第一次滤渣合并后，逐步加入污酸，边加边搅拌，当pH1～1.5时，即停止添加，继续搅拌1-2小时，过滤分离，得第二次滤液及第二次滤渣；第二次滤渣经检测，含砷量＜0.5%，弃去；第二次滤液返回（2）步骤中进行一次中和.重复步骤（2）、（3）、（4）至第二次滤液中砷含量达到30-50g/L后，即可进入回收工序；
⑸回收砷及重金属
     当第二次滤液中的砷含量达到30-50g/L后，将其置入蒸发器内蒸发使其砷含量达到60～80g/L，冷至常温结晶，即可分离出砷及重金属。
若所用的污酸中硫酸含量小于30g/L, 则第二次滤液中砷浓度不易达到30g/L，需从第一次滤渣和第二次滤液中各抽出部分（一般为第一次滤渣和第二次滤液总量的10%），补加浓硫酸提高酸浓度，以此溶解第一次滤渣增浓第二次滤液的含砷浓度，使其达到浓缩所需合适浓度后，来蒸发（浓缩）提纯产品三氧化二砷和重金属。
本发明方法采用污酸石灰沉淀-溶解-再沉淀-再溶解循环富集法，充分利用污酸中的酸溶解中和沉淀渣中砷及重金属，使中和沉淀渣中砷及重金属全部或极大部分溶出，并得到富集。污酸中硫酸与石灰反应生成硫酸钙（石膏）， 中和沉淀渣达到无害化排放，从根本上解决了大量含砷废渣堆积所造成二次环境污染的难题，以及重新处理这些废渣需要耗费大量资金的问题；且步骤少，投资小，成本低。
污酸经处理后，外排废水含砷小于1mg/L；废渣（石膏）含砷≤0.5%；达到排放要求。
本发明方法与现有技术相比，具有以下优点：1.采用本发明方法，可利用现有生产设备、场地，无需增加新的投资；且对现有生产不构成影响，易实施。操作方便，成本低；2.常温常压下生产，主产物石膏含砷小于0.5%。且生产中，始终在pH=1-1.5 及pH=11-11.5两点作业，产出渣量只有化学沉淀法的一半；废水进行絮凝后达标排放或循环使用。
（四）具体实施方式
  实施例1
⑴预中和
将含硫酸30g/L的污酸装入搅拌槽搅拌，加入石灰中和至pH1.5，过滤，得预中和滤液及预中和渣，其中预中和渣主要为硫酸钙沉淀（石膏），其中砷含量为0.40%，可弃去；
 ⑵一次中和
     在预中和滤液中再加入石灰中和至pH6.5，搅拌2小时，使石灰充分反应，当中和液pH升至11时，过滤，得第一次滤液和第一次滤渣；
⑶絮凝分离
     经检测，第一次滤液中砷含量为45mg/L,在第一次滤液中按每升滤液加入300mg硫酸亚铁，搅拌，絮凝，过滤分离，得絮凝渣及絮凝滤液；所得絮凝渣并入第一次滤渣后进入下步二次溶解中和工序；絮凝滤液经检测达标，排放或回用；
⑷二次溶解
     将絮凝渣及第一次滤渣合并后，逐步加入污酸，边加边搅拌，当pH1～1.5时，即停止添加，继续搅拌1-2小时，过滤分离，得第二次滤液及第二次滤渣；第二次滤渣经检测，含砷量为0.45%，弃去；第二次滤液返回（2）步骤中进行一次中和.重复步骤（2）、（3）、（4）3次，检测第二次滤液中砷含量达到35g/L，进入回收工序；
⑸回收砷及重金属
    将第二次滤液置入蒸发器内蒸发使其砷含量达到60g/L，冷至常温结晶，即可分离出砷及重金属。 
实施例2
⑴预中和
在含硫酸80g/L的污酸中，加入石灰中和至pH1.0，过滤，得预中和滤液及预中和渣，其中预中和渣主要为硫酸钙沉淀，其中砷含量为0.30%，可弃去；
 ⑵一次中和
     在预中和滤液中再加入石灰中和至pH7.0，搅拌2小时，当中和液pH升至11.5时，过滤，得第一次滤液和第一次滤渣；
⑶絮凝分离
     经检测，第一次滤液中砷含量为30mg/L,在第一次滤液中加入260mg硫酸亚铁，搅拌，絮凝，过滤分离，得絮凝渣及絮凝滤液；所得絮凝渣并入第一次滤渣后进入下步二次溶解中和工序；絮凝滤液经检测达标，排放或回用；
⑷二次溶解
     将絮凝渣及第一次滤渣合并后，逐步加入污酸，边加边搅拌，当pH1～1.5时，即停止添加，继续搅拌1-2小时，过滤分离，得第二次滤液及第二次滤渣；第二次滤渣经检测，含砷量为0.48%，弃去；第二次滤液返回（2）步骤中进行一次中和.重复步骤（2）、（3）、（4）2次，检测第二次滤液中砷含量达到35g/L，进入回收工序；
⑸回收砷及重金属
    将第二次滤液置入蒸发器内蒸发使其砷含量达到70g/L，冷至常温结晶，即可分离出砷及重金属。

Claims (1)

1.从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法，其特征在于包括下述步骤：
⑴预中和
在含硫酸30-80g/L的污酸中，加入石灰中和至pH1.0～1.5，过滤，得预中和滤液及预中和渣，其中预中和渣主要为硫酸钙沉淀，其中砷含量≤0.5%，弃去；
 ⑵一次中和
     在预中和滤液中再加入石灰中和至pH6.0～７.0，搅拌2小时，当中和液pH升至11～11.5时，过滤，得第一次滤液和第一次滤渣；若pH值达不到11，则适量补加石灰使其pH达11～11.5；
⑶絮凝分离
     在第一次滤液中加入硫酸亚铁，搅拌，絮凝，过滤分离，得絮凝渣及絮凝滤液；所得絮凝渣并入第一次滤渣后进入下步二次溶解工序；絮凝滤液经检测达标，排放或回用；硫酸亚铁用量为第一次滤液中砷含量的5-10倍；
⑷二次溶解
     将絮凝渣及第一次滤渣合并后，逐步加入污酸，边加边搅拌，当pH1～1.5时，即停止添加，继续搅拌1-2小时，过滤分离，得第二次滤液及第二次滤渣；第二次滤渣经检测，含砷量＜0.5%，弃去；第二次滤液返回（2）步骤中进行一次中和.重复步骤（2）、（3）、（4）至第二次滤液中砷含量达到30-50g/L后，即可进入回收工序；
⑸回收砷及重金属
     当第二次滤液中的砷含量达到30-50g/L后，将其置入蒸发器内蒸发使其砷含量达到60～80g/L，冷至常温结晶，即可分离出砷及重金属。
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