稀贵金属冶炼废水处理新工艺的应用探讨

2020-03-26吴超

世界有色金属 2020年1期

吴超

（青海西豫有色金属有限公司，青海格尔木 816000）

在稀贵金属冶炼废水中常用的处理工艺有过氧化氢法、臭氧氧化法、活性炭吸附氧化法、电化学法、硫酸亚铁法、微生物讲解法、水解法等。这些传统的稀贵金属冶炼废水处理工工艺，存在很多的局限性和缺点，稀贵金属回收率比较低，造成大量浪费。急需研究出一种全新的稀贵金属冶炼废水处理工艺，才能满足实际要求，提升稀贵金属回收率，获得更大的经济效益。基于此，开展稀贵金属冶炼废水处理新工艺的应用探讨就显得尤为必要。

1 探讨稀贵金属冶炼废水处理新工艺的必要性

稀贵金属不断具有很强的应用价值，而且还具有极强的稀缺性。在我国社会经济持续发展的背景下，稀贵金属需求量不断提升，稀贵金属矿产资源储量逐年减少，加强对稀贵金属冶炼废水处理新工艺的研究，有利于回收废水中的稀贵金属，减少能耗，保证我国矿产资源事业持续发展。基于此，立足稀贵金属冶炼废水的特性，研究与之相适的处理药剂和技术，降低废水处理成本，提升稀贵金属的综合回收研究，就显得尤为必要。

2 传统废水处理工艺的优缺点

（1）过氧化氢法。过氧化氢法处理稀贵金属冶炼废水的主要原理是：创造一种碱性条件，然后通过甲醛、铜离子等作为催化剂，促使稀贵金属冶炼废水中的一些有毒有害物质转变为无毒无害的物质。此方法的主要优点为处理设备结构比较简单，处理过程比较安全，稀贵金属冶炼废水净化效果有保证。缺点是只适用于低浓度废水处理中，比较甲醛、铜离子等催化剂使用量比较大，处理成本比较高。

（2）臭氧氧化法。臭氧氧化法治理稀贵金属冶炼废水的主要机理为：通过臭氧将稀贵金属冶炼废水中氰化物、氰酸盐等物质，水解成氨离子、碳酸根离子等，形成无毒无害的溶液。此方法的主要优点为：臭氧来源广好，获取方便，处理操作过程是比较简单，稀贵金属冶炼废水净化效果比较好，几乎不会形成二次污染。但缺点也比较明显，如：投资成本大、耗电量比较高、无法有效去除废水中的亚铁和铁氰化合物[1]。

（3）活性炭吸收氧化法。活性炭具有很强的吸附性，在活性炭上经过过氧化氢氧化吸的化学反应，来处理稀贵金属冶炼废水。此种处理方法的主要优点是处理工艺比较简单，可有效去除掉稀贵金属冶炼废水中的重金属。但此种方法只能处理稀贵金属冶炼废水的澄清水，活性炭只能使用1次～2次，需要频繁更换。

（4）电化学法。将稀贵金属冶炼废水中的电解氧化反应和金属电解的还原相互结合，提升废水处理效果。此种处理方法的优势为：可有效处理高浓度稀贵金属冶炼废水，操作过程也比较简单，同时也可以有效除去废水中的一些重金属。但稀贵金属冶炼废水处理能耗非常大，成本也比较高。

（5）硫酸亚铁法。此种处理方法的主要机理为：将硫酸亚铁按照一定的比例加入到稀贵金属冶炼废水中，通过一系列化学反应，形成亚铁络合物，从而达到净化废水的目的[2]。此种处理方法的主要优点是操作比较简单，且成本较低。但处理效率比较低，处理之后稀贵金属冶炼废水仍然无法达到排放标准。

（6）微生物降解法。微生物讲解法的主要机理为：通过微生物自身的生物化学反应对稀贵金属冶炼废水金属污染物进行分解，形成氨、二氧化碳、硫酸盐等物质。此种方法的主要优势是可有效去除稀贵金属冶炼废水中的氰化物及氰络合物。但只能应用在低浓度处理中，可承受的处理负荷也比较小。

（7）水解法。水解法是过去稀贵金属冶炼废水处理中常用的方法之一，主要机理为在碱性条件下，对密封金属冶炼废水进行加温、加压材料，促使污染物不断水解，形成无毒无害的有机酸和氨。优点为可彻底处理废水，不会形成二次污染，适用性较强。但水解温度比较高，过程较长，会增加稀成本。

3 稀贵金属冶炼废水处理新工艺

（1）初步处理后的废水情况。稀贵金属在冶炼废水中主要以离子的形式存在，通过铁粉置换方法，可将冶炼废水中的稀贵金属置换出来，从而达到金、银、铜、铂、钯等技术和废水分离的目的，经过处理之后稀贵金属冶炼废水组分如下：金含量为1.0μg/L，银含量1.9μg/L，铜含量5244μg/L，铅含量16.2μg/L，锌含量1035μg/L，砷含量55.24μg/L，铂含量1.23μg/L，钯含量1.57μg/L。从这几组数据中可以看出，通过铁粉置换稀贵金属冶炼废水处理后，铜含量最高，对后续处理影响比较大，并且含有很多稀贵金属，如：金、银、铂、钯等，有很强的回收价值，需要进一步处理。

（2）铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理工艺。和传统稀贵金属冶炼废水处理工艺相比，铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理工艺具有废水处理量大、处理效率高、适应性强、处理成本低，稀贵金属回收率高等优势。从铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理工艺流程中可以看出，铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理工艺的主要机理为：硫酸亚铁和废水中金、银、钯等发生还原反应，具体化学反应方程式如下：

从上述三个化学反应方程式中可以看出，通过硫酸亚铁，可以和废水中的氯金酸发生还原反应，并且和废水中的银、金、钯及铜等进行化学反应，从而金属单子沉淀，实现固体金属和废水相互分离，经过铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理后的稀贵金属冶炼废水组分的如下金含量为0.001μg/L，银含量0.05μg/L，铜含量1658.5μg/L，铅含量8.63μg/L，锌含量368.2μg/L，砷含量23.5μg/L，铂含量0.06μg/L，钯含量0.08μg/L。从这几组数据中可以看出，采用铁粉置换+硫酸亚铁还原联合处理后，废水中个金属元素的含量大幅度降低，其中金元素回收率超过99.98%，既能有效提升稀贵金属回收率，还能降低铜、铅等金属元素的含量，降低废水排放对水环境及土壤的污染。