吕克新，夏 青，郈亚丽

（1.江铜国兴（烟台）铜业有限公司，山东 烟台 264006；2.烟台国润铜业有限公司，山东 烟台 264002）

有色金属在进行冶炼的过程中会产生含二氧化硫的烟气，烟气中主要包括粉尘，三氧化硫，二氧化硫，挥发性物质等[1]。在烟气净化工序通过稀酸洗涤，可以将烟气中的矿尘，三氧化硫，挥发性物质回收至稀酸中，随着循环洗涤的进行，稀酸洗涤液中的杂质会不断富集，从而影响稀酸的洗涤效果。对于洗涤效果较差的稀酸会排入污酸处理站进行处理。在污酸处理技术中主要使用石灰-铁盐法，硫化法，中和法等化学沉淀法，但是由于污酸中砷含量，重金属种类等较高，在处理后会产生大量的工业废渣，由于废渣杂质较多，很难回收利用，企业还需要花费大量资金建设渣场，此外，渣场每年还需要大量维护费用。由于在污酸处理中使用中和反应，导致工业废水硬度较高，酸度被中和，也无法回收利用，导致污酸处理后完全无法产生经济效益[5]。本文主要讲解冶炼烟气制酸污酸处理技术的进展。

1 概述

在铜等有色金属的冶炼过程中产生烟气，这些烟气是生产工业硫酸的主要原料。冶炼烟气制酸的过程中会产生污酸，污酸需先进行处理达到国家标准后，部分进行回收，部分进行排放。其中污酸中主要含有多种重金属元素，稀酸，不溶性的烟尘，氯，氟等。在进行污酸处理中主要使用石灰-铁盐法，硫化法，中和法等化学沉淀法。

铜等有色金属冶炼制酸中污酸的危害。在铜等有色金属冶炼制酸中产生污酸的含量比较复杂，如果不进行处理就直接排放，会对环境造成较大的危害，这些危害可以分为两种，分别为高毒性，腐蚀性[6]。①腐蚀性，污酸中含量氯，氟的浓度较高，会对管道产生腐蚀损伤，氯离子，氟离子在酸性的条件下具有很强的氧化性。如果水中的氯离子，氟离子含量比较高，很多对陶瓷材料，玻璃，部分金属等产生较强的腐蚀性。②高毒性，在污酸中的砷，重金属，氯，氟等如果进入人体，动物体内会产生损伤，人体每天能够摄入的氟的含量上限为0.25g，如果较多会出现急性氟中毒，如果每天摄入量超过4g，会造成人体直接死亡。氯以及氯化物也破坏人以及动植物的生长，造成氯中毒的现象，浓度超过每升500mg 的氯离子会导致大量鱼群死亡。重金属进入食物链后会出现富集作用，最终进入人体会导致人体出现癌症[7]。

2 常用污酸处理技术

2.1 石灰-铁盐法

污酸中存在的杂质主要有不溶性的烟尘，氯，氟，砷，及锌铜铅镉铁等重金属元素。石灰-铁盐法成本低，操作简单，是现阶段应用最广泛的污酸处理方法。污酸处理过程是将污酸通入石灰乳液中，PH 值调整在4 ～7 的范围内，污酸中的亚硫酸，稀硫酸，亚砷酸，砷酸，氢氟酸等与石灰溶液进行化学反应，生成硫酸钙，砷酸钙等沉淀物，经过一段时间放置后，可以将氟，砷，等除掉，将上清液中加入硫酸亚铁溶液，并将空气鼓入其中，经PH 值调整至大于7 后，可进一步除去重金属离子，砷，氟等杂质，在上清液中再加入硫化钠溶液，可以将污酸中剩余大部分重金属的离子除去，从而达到国家允许排放的杂质浓度标准[2]。在石灰-铁盐法处理污酸的过程中需要注意以下几点。

①一般污酸的总酸度大约在每升70g 左右，由于电石渣，石灰粉中钙含量比较低，其中不溶物比较多，因此，在使用生石灰配置石灰乳时，需要注意将浓度控制在20%较好[8]。②在污酸处理过程中出现中和反应时，一般PH 值需要控制在4 ～7 左右，此时，可以中和杂质中的重金属离子，氟，砷等，产生渣比较多。③在污酸处理过程中使用氧化反应时，需要使用底部曝气的方法将空气均匀，充足的鼓入氧化反应槽中。这样有利于让二价铁充分氧化成为三价铁，达到消除砷的目的。但是底部曝气头很容易堵，需要及时进行清理。④由于工业废水的硬度比较高，含有大量的氯离子，可以部分进行回收，用来配置硫酸亚铁溶液，石灰等，大部分会排出。

2.2 硫化-中和铁盐法

在进行污酸处理的过程中加入硫化钠，可以与砷，重金属生成硫化物沉淀，从而将重金属，砷去除。对上清液使用铁盐以及石灰进行处理，通过曝气氧化，加入凝聚剂，进行固液分离。使用硫化-中和铁盐法处理污酸，在强酸条件下产生硫化物沉淀不容易溶解，去除率比较高。经过硫化-中和铁盐法处理后产生废渣中含有较多的硫化铁，可以将其中的部分重金属通过后续工艺回收一部分，减少重金属对环境的污染[9]。

2.3 生物制剂法

将污酸通入调节池中，加入生物制剂、脱贡剂后进行固液分离，上清液中再加入石灰乳，调节PH 值至10 左右，并投入絮凝剂，再次进行固液分离，从而达到污酸净化目的。

2.4 三种处理方法的比较

硫化-中和铁盐法，生物制剂法与石灰-铁盐法相比，都具有硫化渣，石膏渣的量比较大，产生的硫化渣，石膏渣属于危险固体废物，并且量比较大，很难进行资源化利用，并且废物处理的难度较大，费用比较多，另外，工业废水硬度高，很难回收利用[3]。

3 污酸处理新技术研究

硫化-中和铁盐法，生物制剂法，石灰-铁盐法等处理技术在对污酸处理中都更加关注处理后废水达标排放的问题，并且将污酸中重金属元素通过沉淀转移到废渣中，但是废渣中杂质较多，重金属含量较低，很难回收利用，导致重金属元素流失。稀酸进行中和反应后，酸无法回收再利用。污酸经处理后，废渣无法直接利用，还会产生新的固体危废物。由于国家对污染物的排放要求逐渐严格，很多企业使用硫化-中和铁盐法，生物制剂法，石灰-铁盐法处理后，虽然处理好的工业废水可以排放，但是剩余的工业废渣还是需要企业承担费用进行处理，而且经过处理后，污染中的重金属，酸无法进行回收利用，导致企业没有经济效益。

因此，寻找研究污酸处理的新技术非常重要。在研究中希望新处理技术可以变废为宝，不产生新的污染。

3.1 污酸减量

企业排放的污酸的总酸度一般在每升70g 左右，污酸中具有大量的水分，可以通过蒸发将水分从污酸中排出，从而降低污酸处理量。根据研究发现，通过蒸发浓缩的方法，可以将大部分水分去除，除了少量的硫酸分子会逸出外，通过蒸发去除的只有水分。随着水分较少，硫酸浓度增加，三氧化二砷的溶解度会发生变化，当硫酸浓度低于每升800g 时，在温度不变的情况下，三氧化二砷溶解量会随着硫酸浓度的增加而减少，通过这个特性，在蒸发水分的过程中实现利用降温结晶的方法将砷排除，还可以通过冷凝水进行回用，有利于降低含砷渣的出现，从而有效降低污酸的处理量。在污酸处理中使用蒸发浓缩法效果较好，但是如果污酸的浓度较低时，进行蒸发使用热量消耗较大，设备的更新频率增加，运行费用，维护费用较高。

3.2 综合回收

通过蒸发的方法进行浓缩-降温结晶后，其中污酸中含有的重金属元素没有发生变化，之后使用硫化法对浓缩液进行进一步处理，有利于将重金属以及剩余的砷元素进行沉淀，有部分可以进行回收，重新进入冶炼的过程。根据工业硫酸的要求，可以对酸液进行进一步处理，制成工业硫酸进入市场。经过综合回收的新技术，在污酸处理的同时，可以将部分重金属进行回收，在企业中形成循环，有利于降低污酸处理的成本[10]。

4 结语

硫化-中和铁盐法，生物制剂法，石灰-铁盐法等污酸处理技术处理，无法将废物进行利用，还会产生危险的废物[4]。因此，寻找研究污酸处理的新技术非常重要。使用蒸发的方法进行浓缩-降温结晶后将三氧化二砷排除，使用硫化法处理去除重金属、砷之后，将工业废水，废渣进行进一步综合回收利用。这样有利于降低企业污酸处理的成本，减少污酸对环境的污染。很多企业进一步对污酸处理技术进行研究，可以提高污酸处理后重金属，砷，稀酸的回收再利用的效率，减少污酸处理后排放对环境的污染。污酸处理技术最终向对环境无毒无害的方向发展。