一种污酸浓缩回收利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种污酸浓缩回收利用的方法，其步骤为：将用量比为1L：（10~30）g的污酸溶液与硫化剂溶液加入负压反应釜中，60~70℃条件下反应25~40min，反应后的物料由压滤机压滤，滤液进入下一步处理；将用量比为1L：（20~48）g的滤液与硫化剂溶液加入下一个负压反应釜中，室温下反应80~100min，再由浓密机沉淀，压滤机压滤，得到的污酸滤液通过动力波洗涤塔处理去除大量的F-、Cl-离子，得到浓度为50~60%的工业品硫酸。本发明专利技术将两级硫化与蒸发浓缩相结合对污酸进行处理，两级硫化通过时间与温度的控制有效去除了重金属及砷，实现了硫、金属元素的综合回收利用，成本低，经济效益高。

【技术实现步骤摘要】
一种污酸浓缩回收利用的方法
本专利技术属于金属冶炼制酸污酸处理领域，具体涉及一种污酸浓缩回收利用的方法。
技术介绍
在有色金属冶炼过程中，制酸工序产生的大量污酸废水中通常含有As3+、As5+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子及F—、Cl—，由于污酸的浓度高、重金属浓度较高，在处理过程中有价金属都转移到废渣中难以回收利用，同时产生大量的危险废物，易造成严重的二次污染。目前大部分冶炼企业采用硫化—石灰铁盐法、石灰—铁盐法处理污酸、硫化除杂石灰乳中和法，这些工艺会消耗大量的石灰资源并产生大量的石膏渣，对环境造成严重的污染，资源浪费，生产成本高；现在已有硫化除杂的污酸处理工艺，但是对污酸中的有毒金属砷的去除效率低，达不到环保要求；且很少将硫化除杂与酸的回收综合处理，经济效益较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种污酸浓缩回用的生产方法，该方法实现了污酸资源的综合回收利用，污酸中重金属及砷的有效分离，达到了节能减排、零排放的目的，降低了生产成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种污酸浓缩回收利用的方法，包括以下步骤：步骤（1）：第一次硫化：将用量比为1L：（10~30）g的污酸溶液与硫化剂溶液，加入到压力为-250~-350Pa的负压反应釜中混合均匀，在60~70℃条件下，反应25~40min；在温度低于70℃条件下，密闭容器中，产生少量的H2S气体，少量的硫化氢气体通过引风机由负压为-900~-1000Pa的压力抽吸进入配套的碱液洗涤塔中，通过PH值的控制，洗涤之后得到的硫化钠溶液可以用于硫化剂的配制；负压反应釜内反应完毕的物料通过压滤泵输送至压滤机过滤，过滤之后的滤渣硫化物返回配料系统回收利用；滤液进入到下一个负压反应釜进行第二次硫化；第一次硫化过程中，温度为60~70℃，该温度下不会使过多H2S逸出，保证了硫化物沉淀的有效进行；同时该温度下有利于重金属离子硫化物沉淀的形成，也有利于重金属离子与溶液中As2S3反应的进行，因此不利于砷硫化物沉淀的形成；反应时间较短，也不利于砷硫化物沉淀的形成；该过程中重金属离子的沉淀率达到99.2%，而砷的沉淀率只有3~4.5%；主要反应如下：Na2S+H2SO4=Na2SO4+H2SH2S=2H++S2-Na2S=Na++S2-Cu2++S2-=CuSPb2++S2-=PbSZn2++S2-=ZnS步骤（2）：第二次硫化：将用量比为1L：（20~48）g的步骤（1）中得到的滤液与硫化剂溶液，加入到负压为-450~-600Pa的反应釜中混合均匀，室温下反应80~100min停止，该过程中产生很少量的H2S气体，产生的硫化氢气体通过引风机由负压为-900~-1000Pa压力抽吸进入配套的碱液洗涤塔中，负压反应釜内反应完毕的物料经浓密机充分沉淀后，底部的矿浆由浓密机底流口卸出，通过压滤泵输送至压滤机过滤，得到滤渣硫化砷，硫化砷进行专业提砷处理；过滤之后得到的污酸滤液用管道送往污酸浓缩系统。该反应过程在室温下进行，反应时间较长，有利于砷硫化物沉淀的形成；且能去除第一次硫化过程中剩余的少量其他重金属离子；经过第二次硫化处理之后，污酸中砷的去除率达到99.5%以上；该过程中主要反应如下：Na2S+H2SO4=Na2SO4+H2SH2S=2H++S2-Na2S=Na++S2-As3++S2-=As2S3步骤（3）：经过步骤（2）得到的污酸滤液通过输送泵输送至动力波洗涤塔塔顶，自塔顶向下喷淋；生产系统中产生的余热将空气转化为热空气，进入动力波洗涤塔底部，与自上而下的污酸滤液逆向接触，对污酸滤液进行高温绝热蒸发浓缩，提高酸浓度的同时，由蒸汽带走了大量的F、Cl离子，带走F、Cl离子的尾气从动力波洗涤塔顶部的出气管排出通入配套的碱液洗涤塔形成盐，回收处理。得到浓度为50%~60%的工业硫酸进入储酸槽。经过污酸浓缩处理，F、Cl离子的去除率达到80%以上。所述的污酸浓缩回收利用的方法，金属冶炼工艺、原料的不同，其制酸系统产生的污酸成分也有所不同，本专利技术中污酸成分主要为：H2SO4：20000~30000mg/L，As：800~1500mg/L，Cu：600~800mg/L，Zn：300~600mg/L，Pb：100~400mg/L，F：500~1500mg/L，Cl：500~1500mg/L。所述的污酸浓缩回收利用的方法，步骤（1）、步骤（2）中所述的硫化剂为硫化钠，硫化钠溶液的质量百分含量为10~15%；所述的污酸浓缩回收利用的方法，步骤（1）中所述的滤渣主要为：硫化铜、硫化铅、硫化锌。所述的污酸浓缩回收利用的方法，步骤（2）中所述的滤渣主要为：硫化砷。所述的污酸浓缩回收利用的方法，步骤（3）所述热空气的温度为200~280℃；热空气的通入速率为0.5~1.2m/s。与现有技术相比，本专利技术具有以下积极效果（1）本专利技术利用两级硫化与污酸浓缩相结合的方式处理污酸废水，实现了硫资源的综合回收利用，具有提高硫资源利用率、环保节能的特点；实现了有价金属元素的综合回收、资源化利用，减少了污染物排放及原材料的消耗，降低了生产成本。（2）本专利技术工艺应用范围广，对所有F—、Cl—、As3+离子浓度小于10g/L的废水均可作为该工艺的原料，如各种硫化矿料冶炼烟气在湿法净化过程中产生的污酸，以及电解车间阳极泥处理过程中产生的酸性污水等。（3）“硫化除杂石灰乳中和法”中和法处理工艺会产生大量的石膏渣，堆放既占用空间又对土壤与水体造成二次污染，这些石膏渣填埋的难度大、费用高；本专利技术处理方法中以工业硫酸形式回收污酸中的硫资源，提高了硫的利用率，避免产生大量的石膏渣，消除了企业生产运行的环保压力。（4）本专利技术利用生产系统余热产生的热风将污酸浓缩，通过“以废制废”，以工业硫酸形式回收污酸中的硫资源，提高了硫的利用率。（5）本申请采用两次硫化的方法，通过时间与温度的控制，第一次硫化有效的除去了污酸溶液中的重金属离子，得到的金属硫化物返回原料系统作为冶炼的原料；第二次硫化有效的除去了污酸溶液中的砷，并将硫化砷进行专业的炼砷处理。因此在对污酸进行除杂处理时，有效去除并分离了毒性较大的砷，污酸中的金属得到了较好的回收利用，提高了经济效益。本专利技术经过两次硫化之后的污酸溶液，高温浓缩过程中不仅有效的去除了溶液中F、Cl离子，而且F、Cl经过相应的碱液吸收塔吸收形成盐，回收利用，去除效果好，经济效益高。（6）本专利技术提供的处理方法成本低，经济效益显著：以铜冶炼行业为例，据统计每吨铜约产生0.3~0.7m3左右的污酸，采用传统的中和法处理1m3污酸平均成本约150元（不含石灰渣填埋费用），采用本专利技术处理方法处理1m3污酸的成本比原有工艺可降低50元左右。具体实施例为了加深对本专利技术的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。实施例1一种污酸浓缩回收利用的方法，包括以下步骤：步骤（1）：第一次硫化：将用量比为1L：25g的污酸溶液与硫化钠溶液，加入到压力为-350Pa的负压反应釜中混合均匀，在60℃下反应40min，反应停止后负压反应釜的物料通过压滤泵输送至压滤机过滤，过滤之后的滤渣输送至配料系统回收利用，滤液输送至下一个反应釜进行第二次硫化处理。该过程中产生的少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污酸浓缩回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）：取污酸溶液、硫化剂溶液，加入到负压反应釜中混合均匀后反应，反应停止后负压反应釜内的物料通过压滤泵输送至压滤机过滤，滤渣回收利用，滤液进入下一步处理；步骤（2）：取步骤（1）得到的滤液、硫化剂溶液，加入到负压反应釜中混合均匀后反应，反应停止后，反应釜中的物料输送至浓密机沉淀后，浆料由压滤泵输送至压滤机过滤，滤渣进行回收处理，污酸滤液进入下一步处理；步骤（3）：经过步骤（2）硫化处理之后得到的污酸滤液通过污酸输送泵输送至动力波洗涤塔塔顶，自塔顶向下喷淋；热空气进入动力波洗涤塔底部，与污酸滤液逆流接触，热空气对污酸滤液高温绝热蒸发浓缩，带有F‑、Cl‑的尾气从动力波洗涤塔顶部的出气管排出通入碱液洗涤塔，塔内得到工业品硫酸进入储酸槽。

【技术特征摘要】
1.一种污酸浓缩回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）：取污酸溶液、硫化剂溶液，加入到负压反应釜中混合均匀后反应，反应停止后负压反应釜内的物料通过压滤泵输送至压滤机过滤，滤渣回收利用，滤液进入下一步处理；该步骤所述加入污酸溶液与硫化剂溶液的用量比为1L：（10~30）g；该步骤所述的污酸成分为：H2SO4：20000~30000mg/L，As：800~1500mg/L，Cu：600~800mg/L，Zn：300~600mg/L，Pb：100~400mg/L，F：500~1500mg/L，Cl：500~1500mg/L；该步骤所述的负压反应釜内反应压力为-250~-350Pa，反应温度为60~70℃，反应时间为25~40min；步骤（2）：取步骤（1）得到的滤液、硫化剂溶液，加入到负压反应釜中混合均匀后反应，反应停止后，反应釜中的物料输送至浓密机沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，王东亮，侯明旺，
申请(专利权)人：河南双屿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41