CN105002375B - 一种从铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铅锌冶炼行业污水中和渣处理技术，特别适用于含锌品位低的中和渣中回收锌。中和渣破碎后，在一级反应槽中与烟气制酸系统产生的污酸混合并搅拌，控制pH为2‑3.5，形成浸出混合液；浸出混合液固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，加入污水处理系统排水化浆洗涤，控制pH＜5，经二次固液分离后形成二次中和渣，化浆上清液进入洗车台回用；在二级反应槽中浸出上清液与浓度为250g/L硫化钠溶液混合，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到富锌渣（含锌品位15%‑17%）。本发明Zn回收率高，且二次中和渣属于一般固废。

Description

一种从铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法
技术领域
本发明属于铅锌冶炼行业污水中和渣处理技术领域，具体地说，涉及一种从锌铅冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法。
背景技术
采用石灰铁盐法处理铅锌重金属废水，重金属离子经沉淀生成氢氧化物进入中和渣，出水达到标准外排。中和渣主要成分是硫酸钙和金属氢氧化物沉淀，具有回收价值。
但是，中和渣属于危险固废，且含锌品位在3％～5％，火法处置费用昂贵，能耗高，投资大，只能堆存处理。某公司采取围埂筑坝建渣场、渣场底部设多层防浸溶层、设置排水系统等设施处置中和渣。中和渣长期积累堆置占用土地，而且会破坏周边自然地理环境和植被，如不合理处置会造成污染事故。
有效固定中和渣中的有害物质，利用中和渣生产建筑材料也是中和渣处理的重要途径。然而，有研究表明铅锌冶炼渣制备成建材有可能在酸雨的腐蚀下释放一部分重金属离子，引起环境污染，同时，采用水泥固化等稳定化技术很难将渣中的资源回收。目前，渣的固化、作建筑材料原材料仅停留在探索研究阶段，未实现大规模工业化应用。
因此，寻找一种经济合理的方法实现中和渣资源化，成为亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种从锌铅冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法，实现了铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣的资源回收利用，采用烟气制酸系统产生的污酸浸出中和渣中金属离子、污水处理系统排水浆化洗涤酸浸后的不溶性渣，具有良好的环保效益。
为了达到上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种从铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法，具体步骤为：
1)中和渣破碎：将含锌品位为3％～5％的饼块状中和渣进行破碎筛分，粒径为-80目；
2)污酸浸出：破碎后的中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入污酸，混合搅拌，溶解金属氢氧化物沉淀，形成金属离子浸出混合液；
3)固液分离：浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液含高浓度金属离子，进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，加入污水处理系统排水对不溶性渣进行浆化洗涤，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；
4)锌的回收：根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中输入浓度为250g/L的硫化钠溶液，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。
进一步地，步骤2)中，利用烟气制酸系统产生的硫酸质量分数为8％的污酸浸出中和渣中的金属氢氧化物。
进一步地，步骤2)中，污酸浸出中和渣，控制终点pH为2～3.5，反应时间30min，确保锌的浸出率>98％。
进一步地，步骤3)中，不溶性渣化浆洗涤过程，按照液固比15～20：1加入pH为6～9的污水处理系统排水，混合化浆洗涤20min，且控制pH＜5。
进一步地，步骤4)中，按照质量比Na2S：金属离子＝1.1～1.4：1加入硫化钠溶液，反应时间为30min。
本发明的有益效果：利用烟气制酸系统产生的污酸浸出中和渣，实现了污酸和中和渣的双向资源化利用；污水处理系统排水浆化洗涤酸浸后的不溶性渣，实现污水处理系统水的综合循环利用；回收中和渣中的锌，解决了现有中和渣处理困难的问题，同时将中和渣转变为一般固废，具有一定的环保效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种从铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法，具体步骤为：
1)中和渣破碎：将含锌品位为3％～5％，含水率为30％～40％的饼块状中和渣进行破碎筛分，粒径为-80目；
2)污酸浸出：破碎后的-80目中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入质量分数为8％的污酸，混合搅拌，反应时间为30min，控制终点pH为2～3.5，溶解金属氢氧化物沉淀，形成金属离子浸出混合液；
3)固液分离：浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液含高浓度金属离子，进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，按照液固比15～20：1加入pH为6～9的污水处理系统排水，混合化浆洗涤20min，且控制pH＜5，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；
4)锌的回收：根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中按照质量比Na2S：金属离子＝1.1～1.4：1加入浓度为250g/L硫化钠溶液，反应时间为30min，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位(15～17％)的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。
《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准》(GB5085.3-2007)中规定了浸出毒性鉴别标准值。
表1 浸出毒性鉴别标准值
单位：mg/L
实施例1
污水中和渣金属成分含量如表2所示。
表2 中和渣金属成分含量
饼块状中和渣(含水率30％)进入破碎机破碎筛分，破碎后的-80目中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入硫酸质量分数为8％的污酸，混合搅拌，控制中和反应pH＝2，反应时间30min；浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，按照液固比15：1加入污水处理系统排水混合化浆洗涤20min，控制pH为4.5，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中输入浓度为250g/L硫化钠溶液，按照质量比Na2S：金属离子＝1.1：1加入，反应时间30min，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位15.06％的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。二次中和渣浸出毒性为：Pb＝2.29mg/L，Zn＝5.03mg/L，Cd＝0.85mg/L。
实施例2
污水中和渣金属成分含量如表3所示。
表3 中和渣金属成分含量
饼块状中和渣(含水率34.1％)进入破碎机破碎筛分，破碎后的-80目中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入硫酸质量分数为8％的污酸，混合搅拌，控制中和反应pH＝2.5，反应时间30min；浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，按照液固比18：1加入污水处理系统排水混合化浆洗涤20min，控制pH为4.26，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中输入浓度为250g/L硫化钠溶液，按照质量比Na2S：金属离子＝1.2：1加入，反应时间30min，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位15.91％的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。二次中和渣浸出毒性为：Pb＝1.36g/L，Zn＝3.66mg/L，Cd＝0.64mg/L。
实施例3
污水中和渣金属成分含量如表4所示。
表4 中和渣金属成分含量
饼块状中和渣(含水率37％)进入破碎机破碎筛分，破碎后的-80目中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入硫酸质量分数为8％的污酸，混合搅拌，控制中和反应pH＝3.1，反应时间30min；浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，按照液固比20：1加入污水处理系统排水混合化浆洗涤20min，控制pH为4.2，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中输入浓度为250g/L硫化钠溶液，按照质量比Na2S：金属离子＝1.4：1加入，反应时间30min，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位16.95％的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。二次中和渣浸出毒性为：Pb＝0.266mg/L，Zn＝0.271mg/L，Cd＝0.627mg/L。
本发明利用烟气制酸系统产生的污酸浸出中和渣，实现了污酸和中和渣的双向资源化利用；污水处理系统排水浆化洗涤酸浸后的不溶性渣，实现污水处理系统水的综合循环利用；回收中和渣中的锌，解决了现有中和渣处理困难的问题，同时将中和渣转变为一般固废，使二次中和渣浸出毒性控制在标准值之下，具有一定的环保效益和社会效益。
最后说明的是，以上优选实施例及附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (1)

1.一种从铅锌冶炼低含锌品位污水中和渣中回收锌的方法，其特征在于，具体步骤为：
将含有Pb0.69%、Zn4.94%、Cd0.21%，含水率为37%的饼块状中和渣投入破碎机破碎筛分，破碎后的-80目中和渣颗粒进入一级反应槽中，在一级反应槽中输入硫酸质量分数为8%的污酸，混合搅拌，控制中和反应pH=3.1，反应时间30min；浸出混合液进行固液分离，生成浸出上清液和不溶性渣，浸出上清液进入二级反应槽，不溶性渣排入化浆槽，按照液固比20:1加入污水处理系统排水混合化浆洗涤20min，控制pH为4.2，经二次固液分离后形成一般固废二次中和渣，运送至渣场，化浆上清液进入洗车台；根据二级反应槽反应液中金属离子含量，向二级反应槽中输入浓度为250 g/L硫化钠溶液，按照质量比Na2S：金属离子=1.4：1加入，反应时间30min，反应完全后浆料进入精密过滤器过滤，得到高含锌品位16.95%的富锌渣，滤液进入常规污水处理系统。
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