脱除废酸中砷的工艺制造技术

本发明专利技术属于冶炼领域，具体涉及一种脱除废酸中砷的工艺，待处理废酸先进行脱铅处理，然后进入硫化反应槽进行硫化，在硫化反应槽和浓密机两个设备之间的连接溜槽添加氢氧化钠溶液、聚合硫酸铝溶液和PAM絮凝剂溶液，同时利用液体的流动输送起到混匀和搅拌的作用。采用本发明专利技术的方法脱除废酸中砷，解决硫化砷等易形成胶体的物质难聚合难沉降、影响生产作业周期的问题；解决铜砷滤饼或砷渣含水率高的问题；同步有效脱除废酸中的部分氟离子。步有效脱除废酸中的部分氟离子。

【技术实现步骤摘要】
脱除废酸中砷的工艺


[0001]本专利技术属于冶炼领域，具体涉及一种脱除废酸中砷的工艺。

技术介绍

[0002]铜冶炼企业在生产中需将产生的冶炼烟气进行回收，用于制酸，在制酸过程中烟气中的重金属元素等经除尘除铅处理后形成废酸，该类酸中含有较高浓度的硫酸、砷离子、铜离子、氯离子等，目前废酸除砷的工艺方案主要有硫化法、石灰法、铁盐法、吸附法、膜处理法、树脂法、蒸发浓缩法等。
[0003]硫化法工艺：硫化法主要是在废酸中加入硫化剂进行硫化反应，通用的硫化剂包括：硫化钠、硫氢化钠、硫化氢、硫化钡、硫化亚铁、五硫化二磷等，生成硫化物，该物质易形成胶体或絮状沉淀，造成在浓密机中很难聚沉，频繁造成“翻浆”事故，严重影响正常生产，且胶粒小，比表面积大，夹带的水量多，含水率高时可达65％－70％左右。该沉淀物主要包括重金属硫化物、硫化砷等，行业统称为铜砷滤饼或砷渣，该物质是危险废物，一般通过无害化处置或回炉处理。若无害化处置，每吨处置成本约2000元左右(湿基)，高含水率导致年处置成本中水量占了很大的比例，且占用了宝贵的危废处理审批额度，给正常的生产组织带来了很大的被动。
[0004]石灰铁盐中和法：该工艺主要是使废酸中的砷酸和亚砷酸与氢氧化钙反应，生成难溶物砷酸钙和亚砷酸钙，从而达到沉降砷的目的，且氢氧化钙还会与废酸中的其它重金属离子反应，生成对应的重金属的氢氧化物随同砷酸钙和亚砷酸钙一起脱除，同时此法还能将废酸中的氟离子以氟化钙的形式脱除。处理后的废水中加入铁盐，其会水解为氢氧化物胶体，氢氧化物胶体不仅可以将废水中的砷吸附，同时也会与废水中的砷混凝沉淀，进而起到除砷的作用。此法的缺点是产生的大量的中和渣属于高危高毒性渣，难以处理，并且其它的有价金属元素也无法得到回收利用。
[0005]吸附法脱砷：虽有脱砷剂来源广、价格低廉等优点，但由于吸附法仅适用于处理低砷废水，而由于铜冶炼企业的生产特点，导致废酸中的砷浓度普遍较高，因此此法不适合该行业的应用。
[0006]膜处理法脱砷：应用主要集中于饮用水除砷方面，具有场地小、脱砷周期短、可自动化等长处，但对环境要求高、存在膜组件昂贵且易污染、运行成本较高等短处，故在铜冶炼行业应用很小。
[0007]树脂法除砷：存在成本较高、易被污染、且不适合处理多种离子共存的体系，同时对废酸的PH值有严格的要求，再生时会产生大量的需要处理的废液，易造成二次污染等缺点，故也不适用于废酸除砷的应用。
[0008]蒸发浓缩法：适用于处理高酸度的废酸，且能耗巨大，不适合低酸度的废酸处理，应用范围较窄。
[0009]现阶段，铜冶炼企业依据废酸中砷的含量普遍以硫化法、石灰铁盐中和法以及硫化联合石灰铁盐中和法三种方式为主，。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种脱除废酸中砷的工艺，解决硫化法处理废酸时硫化物难聚合难沉降、砷渣含水率高的问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种脱除废酸中砷的工艺，包括如下步骤：
[0012](a)待处理废酸先进行脱铅处理，然后进入硫化反应槽进行硫化，得到硫化后液；
[0013](b)硫化后液通过溜槽进入浓密机时向溜槽中加入氢氧化钠、聚合硫酸铝以及絮凝剂，硫化后液在浓密机中沉降后，底流送至压滤机处理，上清液溢流而出，并送至石膏反应槽；
[0014](c)向石膏反应槽中加入生石灰，反应后液进入浓密机进行沉降，底流用离心机分离出石膏，离心机滤液与浓密机上清液送至中和反应槽；
[0015](d)向中和反应槽加入硫酸亚铁，反应后曝气氧化，加入电石渣浆液进行中和，反应后再加入PAM絮凝剂，经浓密机沉降，底流压滤机压滤或直接送至渣选处理，上清液进行膜过滤处理并调节pH后作为回用水应用。
[0016]具体地，所述步骤(a)中，待处理废酸进行脱铅处理是将待处理废酸引入圆锥沉降槽进行沉降，上清液溢流而出进入硫化反应槽进行硫化。
[0017]所述步骤(b)中，硫化后液通过溜槽进入浓密机时，先控制溜槽中硫化后液温度为35
‑
45℃，添加氢氧化钠至溜槽中液体pH至4
‑
5，添加聚合硫酸铝至其浓度为5
‑
7g/L，添加PAM至其浓度为2
‑
3mg/L。
[0018]所述步骤(d)中，中和反应槽中加入硫酸亚铁后，砷与硫酸亚铁的摩尔比为1：(15
‑
25)。
[0019]所述步骤(d)中，加入硫酸亚铁的反应后液溢流至一组敞开的三联槽，调节混合液pH至中性，用空气曝气氧化，氧化后调节pH至9
‑
11，再加入电石渣浆液进行中和。
[0020]所述步骤(d)中，浓密机底流送至压滤机压滤，滤液返回中和反应槽。
[0021]所述步骤(d)中，浓密机上清液经过二段中和后再送至膜过滤处理，所述二段中和包括二段一次中和
‑
二段两联槽氧化
‑
二段二次中和三步，二段二次中和后的溢流液再送至膜过滤。
[0022]上述方案，在硫化反应槽和浓密机两个设备之间的连接溜槽添加氢氧化钠溶液、聚合硫酸铝溶液和PAM絮凝剂溶液，同时利用液体的流动输送起到混匀和搅拌的作用。
[0023]在硫化沉淀砷的过程中，需添加稍过量的硫化剂，这些过量的硫离子极易与生成的硫化物形成硫化物胶体，从而延缓了硫化物的沉淀和大颗粒沉淀物的生成，造成浓密机频繁“翻浆”和含水率居高不下的难题。聚合硫酸铝的加入，不仅利用铝离子的高价(三价)，使带负电荷的硫化物胶体有效快速聚沉，同时因为聚合硫酸铝水解产生的氢氧化铝的絮凝作用，利用其表面积大、表面能高，结构紧凑致密，具有一定的强度，对胶体颗粒吸附量大的特点，在沉降过程中易发生吸附共沉淀及卷扫沉积现象，有效增大硫化物渣粒度，减少颗粒表面积，从而降低夹带的水量。PAM絮凝剂的加入，不仅进一步使沉淀物絮凝沉降，沉淀颗粒度增大，同时有助于氟化铝的沉降。
[0024]同时，利用氟化铝较低的Ksp以及氢氧化铝、PAM絮凝剂絮凝沉降的特点，在前端采取可靠手段控制酸度的条件下，使废酸中的氟离子与铝离子反应，有效降低氟含量。
[0025]选择聚合硫酸铝而没有选用通用的聚合硫酸铁作为絮凝剂，主要考虑该工序处理的废水在后续石膏
‑
中和工序处理时，若废水中添加了过量铁离子会使产生的石膏带有铁离子的“铁锈红色”，而影响其外售。采用聚合硫酸铝则不存在上述问题。
[0026]采用本专利技术的方法脱除废酸中砷，
①
解决硫化砷等易形成胶体的物质难聚合难沉降、影响生产作业周期的问题；
②
解决铜砷滤饼或砷渣含水率高的问题；
③
同步有效脱除废酸中的部分氟离子。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术的技术方案进行进一步详述。
[0028]一种脱除废酸中砷的工艺，从烟气制酸系统净化一级动力波引出的废酸，里面含有大量的矿尘杂质和硫酸铅，将这些废酸引出至脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除废酸中砷的工艺，包括如下步骤：(a)待处理废酸先进行脱铅处理，然后进入硫化反应槽进行硫化，得到硫化后液；(b)硫化后液通过溜槽进入浓密机时向溜槽中加入氢氧化钠、聚合硫酸铝以及絮凝剂，硫化后液在浓密机中沉降后，底流送至压滤机处理，上清液溢流而出，并送至石膏反应槽；(c)向石膏反应槽中加入生石灰，反应后液进入浓密机进行沉降，底流用离心机分离出石膏，离心机滤液与浓密机上清液送至中和反应槽；(d)向中和反应槽加入硫酸亚铁，反应后曝气氧化，加入电石渣浆液进行中和，反应后再加入PAM絮凝剂，经浓密机沉降，底流压滤机压滤或直接送至渣选处理，上清液进行膜过滤处理并调节pH后作为回用水应用。2.根据权利要求1所述脱除废酸中砷的工艺，其特征在于：所述步骤(a)中，待处理废酸进行脱铅处理是将待处理废酸引入圆锥沉降槽进行沉降，上清液溢流而出进入硫化反应槽进行硫化。3.根据权利要求1所述脱除废酸中砷的工艺，其特征在于：所述步骤(b)中，硫化后液通过溜槽进入浓密机时，先控制溜槽中硫化后液温度为35
‑
45℃，添加氢氧化钠至溜槽中液体pH至4

【专利技术属性】
技术研发人员：钱庆长，王雁雁，吴德珍，胡生杰，章健，罗新，谢鹏，夏清清，方玉，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：