一种铜冶炼污酸的处理方法

本发明涉及重金属废水的处理，具体为一种铜冶炼污酸的处理方法。

背景技术：

1、目前，我国水环境污染形势严峻，其中有色金属冶炼过程中产生的重金属废水污染问题越发突出。例如在铜冶炼过程中，会产生大量的污酸－－污酸是指冶炼烟气制酸过程净化工序中排出的含有硫酸、重金属等化合物和其他有害杂质的稀酸溶液，这种废水中污染杂质种类多且成分波动大，其特点是主要含有高浓度的so42-、cl-、f-，以及高浓度的as，多种金属如cu、zn、pb、cd和fe等，如不对其处理而直接排放，对外界可造成两大类危害：腐蚀性及高毒性。但是如果能够将污酸中的多种有价元素(如砷、金属、稀硫酸等)资源化回收循环利用，将创造新的经济效益。由于污酸具有较大的回收价值，但污酸的酸度大、成分十分复杂，因此，污酸的处理成为非常重要的工作。

2、目前，国内外企业广泛应用的污酸处理方法有中和法、硫化沉淀法、离子交换树脂法等。中和法是将中和药剂如石灰或石灰石加至污酸中，后充分搅拌使污酸中的重金属离子反应生成难溶于水的氢氧化物，通过固液分离去除，同时也可去除一定量的氟离子，但该方法对中和药剂的需求量极大，并且占地面积过大，操作环境差。硫化沉淀法是在污酸中加入硫化钠与砷反应生成不溶于水的硫化砷，从而沉淀入渣以去除，但该方法存在硫化渣中砷含量较低，普通的硫化反应装置不利于砷的回收，还影响了硫化渣的出售价格；硫化沉淀后污酸中的砷含量偏高，导致后续处理消耗过高；硫化剂用量过高，导致成本增加，还会导致环境污染等问题。离子交换树脂法是利用树脂上某些离子与溶液中某些离子或基团产生交互反应，将溶液中的离子从液相转移到固相，以去除污染物的方法，但该方法存在使用的化学药剂需求量过大、费用高，并且会产生大量的废弃物等问题。可见，虽然目前的铜冶炼厂都较为重视污酸的回收处理，但其处理过程存在化学药剂的需求量过大，并且会产生大量的废弃物等其他技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铜冶炼污酸的处理方法，该方法不仅能解决污酸处理过程中化学试剂需求量过大的问题，还能减少废渣的产生量，从而大大提高处理区域的环境质量、节约成本。

2、本发明目的通过如下技术方案实现：

3、一种铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：向一定量的污酸中加入过量的硫化剂如硫化钠或硫化氢进行硫化反应，之后过滤使其固液分离，再将固液分离所得的液体通入扩散渗析装置使用阴离子膜进行分离，分别得到扩散液和残液，再将所述扩散液送入隔膜电解槽中进行电解除氯、将所述残液通入中和池中，然后分别向中和池中加入中和药剂如石灰或石灰石、通入依次经过硫化反应和过滤而固液分离所得的液体一起进行中和处理。

4、本发明方法考虑到铜冶炼污酸的主要污染物成分多样、浓度多变，其先将其通过硫化反应沉淀砷和重金属，进行资源化回收多种元素，反应后进行固液分离，防止了后续使用的扩散渗析装置容易堵塞的问题，且分离后所得的液体部分可在系统中进行循环利用，从而提高系统的经济效益，减少污酸处理的成本，后再通过扩散渗析装置膜的选择透过性，从而将酸根离子、氢离子及氯离子与重金属离子有效快速分离，将扩散液送入隔膜电解装置中进行电解除氯，将残液通入中和池中进行中和处理，大大提高了工艺处理环境质量。

5、作为进一步优化，上述硫化反应选择在并联使用的三个硫化塔内进行；其运行模式可为：首先在三个塔循环运行多次后，暂停塔a的反应，使塔b与塔c继续运行，在这期间将塔a中剩余的物料导出，然后在其中加入污酸原液及硫化剂继续反应，随后停止塔b中的反应，开启塔a，让塔a与塔c继续运行，将塔b中的剩余物料引出，再加入新的反应物料，再停止塔c，开启塔b，再次进行反应，如此循环反复，这样当在一个塔进行休息时，另外两个塔能够继续工作，以加强其处理效率。其每个塔都装有旋流器，塔内反应后产生的物料进入至旋流器中，在旋流器离心力的作用下，加快物料固液分离的速率，固液分离后，使上清液再次返回至反应塔中继续硫化反应，确保反应充分使重金属离子达到最大程度的沉淀。

6、作为进一步明确，上述阴离子膜采用阴离子通过性膜。

7、作为进一步明确，上述隔膜电解槽内部被微孔陶瓷隔膜隔开分为阳极室和阴极室。

8、本发明具有如下有益的技术效果：

9、本发明提供了一种铜冶炼污酸的处理方法，该处理方法实现了将污酸中各成分有效的去除，实现了系统内部分物料的循环回收再利用，降低了污酸处理过程中化学试剂需求量过大的问题，节约了成本，并且大幅度减少了废渣的产生量，降低了占地面积，改善了污酸工艺处理环境，从而大大提高了工艺处理环境质量，对铜冶炼企业、污酸处理企业以及环境的保护均有非常重要的意义。

技术特征：

1.一种铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：向一定量的污酸中加入过量的硫化剂进行硫化反应，之后过滤使其固液分离，再将固液分离所得的液体通入扩散渗析装置使用阴离子膜进行分离，分别得到扩散液和残液，再将所述扩散液送入隔膜电解槽中进行电解除氯、将所述残液通入中和池中，然后分别向中和池中加入中和药剂以及依次经过硫化反应和过滤后固液分离所得的液体一起进行中和处理。

2.如权利要求1所述铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于：所述硫化反应在并联使用的三个硫化塔内进行；三个硫化塔的运行模式为：首先在三个塔循环运行多次后，暂停塔a的反应，使塔b与塔c继续运行，在这期间将塔a中剩余的物料导出，然后在其中加入污酸原液及硫化剂继续反应，随后停止塔b中的反应，开启塔a，让塔a与塔c继续运行，将塔b中的剩余物料引出，再加入新的反应物料，再停止塔c，开启塔b，再次进行反应，如此循环反复。

3.如权利要求1或2所述铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于：所述硫化剂选用为硫化钠或硫化氢；所述中和药剂选用为石灰或石灰石。

4.如权利要求1或2所述铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于：所述阴离子膜采用阴离子通过性膜。

5.如权利要求1或2所述铜冶炼污酸的处理方法，其特征在于：所述隔膜电解槽内部被微孔陶瓷隔膜隔开分为阳极室和阴极室。

技术总结
本发明涉及一种铜冶炼污酸的处理方法。它依次包括以下步骤：向一定量的污酸中加入过量的硫化剂进行硫化反应，之后过滤使其固液分离，再将固液分离所得的液体通入扩散渗析装置使用阴离子膜进行分离，分别得到扩散液和残液，再将所述扩散液送入隔膜电解槽中进行电解除氯、将所述残液通入中和池中，然后分别向中和池中加入中和药剂以及依次经过硫化反应和过滤后固液分离所得的液体一起进行中和处理。该方法不仅能解决污酸处理过程中化学试剂需求量过大的问题，还能减少废渣的产生量，从而大大提高处理区域的环境质量、节约成本。

技术研发人员：刘含琪,陈泉洲,杨淑薇,谭巧,程曦,高莉,舒小倩
受保护的技术使用者：重庆文理学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14