[发明专利]一种铅锌冶炼烟气洗涤污酸治理及资源化利用的工艺

说明书

本发明公开了一种铅锌冶炼烟气洗涤污酸治理及资源化利用的工艺，通过气液强化反应器将污酸中的砷及部分重金属进行脱除，然后通过选择性电渗析将污酸进行酸、氟氯的浓缩分离，使烟气洗涤污酸的酸浓度提高到10%，再使用酸浓缩热吹脱设备直接从10%左右的酸浓缩至70%以上，实现氟氯从酸中直接分离以回收酸。本发明工艺一方面可以在不带入盐分的前提下实现污酸的深度处理，另一方面通过高效硫化实现有价金属富集回收，电渗析‑浓缩吹脱工序实现回收硫酸、蒸出水返系统、大量减少了废水外排，本工艺减少危险废渣‑污酸渣的产生量95%以上。

技术领域

本发明涉及铅锌冶炼烟气洗涤污酸处理领域，具体来说是一种利用硫化除重金属然后电渗析浓缩、氟氯吹脱、氟氯分盐的实现污酸资源化利用的处理工艺。

背景技术

铅锌冶炼烟气洗涤污酸处理一直是该行业一大难题，主要是因为污酸废水含酸较高及含危害性较大的重金属离子较多，我国工业运用的最多的是中和法、硫化法、铁盐法等。这些方法都需要将pH值调节到10左右，会产生大量的污酸渣，该污酸渣含有微量的铅、汞、砷、镉等重金属属于危废渣，对于企业来说难以接受。

中和沉淀法： 在污酸中投加碱中和剂，使污酸中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除，特点是在去除重金属离子的同时能中和污酸及其混合液。通常采用碱石灰（CaO）、消石灰（Ca(OH)₂）、飞灰（石灰粉，CaO）、白云石（CaO·MgO）等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单。由于污酸中酸含量高，每中和处理1吨污酸大约需消耗30-80kg生石灰，产生60-150kg的中和渣，中和废渣中含有重金属离子属于是危险废物，渣中的重金属离子品位低（小于1%），回收经济价值低，通过传统的火法或者湿法回收成本高，难度大。

硫化-中和法： 硫化法是利用可溶性硫化物与重金属反应，生成难溶硫化物，将其从污酸中除去。硫化渣中砷、镉等含量大大提高，在去除污酸中有毒重金属的同时实现了重金属的资源化。硫化剂包括硫化钠、硫氢化钠、硫化亚铁等，李亚林等研究利用硫化亚铁在酸性条件下生成硫化氢气体和二价的铁离子，硫化氢气体在酸性条件下与水中的砷及重金属离子生成硫化物沉淀，Fe²⁺在调节pH过程中形成氢氧化物絮体进一步吸附和絮凝水中的硫化物沉淀，有利于硫化物的沉降分离。

污酸中投加硫化物进行硫化，能够回收污酸中的重金属离子，但由于污酸酸度高，硫化物投加到污酸中会产生大量剧毒的H₂S气体，操作环境恶劣，易产生二次污染，且常规工艺直接投加硫化物硫化效率低，污酸中重金属硫化率低于50%，且硫化物的消耗量大。硫化后的污酸仍需中和处理，同样会产生大量的中和渣。

铁盐—氧化—中和法：利用FeAsO₄比FeAsO₃更稳定的性质，通常当废水中的砷含量较高，超过200mg/L，甚至达到1000mg/L以上，且砷在废水中又以三价为主时,通常采用氧化法将三价砷氧化成五价砷，常用的氧化药剂有漂白粉、次氯酸钠和鼓如空气氧化等方法，再利用铁盐生成砷酸铁共沉淀法除砷。氧化反应分别使Fe²⁺氧化成Fe³⁺,As³⁺氧化成As⁵⁺，然后生成铁盐共沉淀。

由于污酸的酸度高，常规的处理均是采用了中和的处理方法，采用简单的中和方法不仅浪费了硫酸资源，同时在处理过程中会产生大量的中和废渣，废渣中含有重金属离子属于是危险废物，废渣中的重金属品位低，难以实现回收，必须安全处置，否则容易引起二次污染。硫化法处理污酸的过程中易产生硫化氢的二次污染且硫化效率低，重金属回收率低。因此本发明首先将污酸废水中酸分离，再通过高效的硫化设备对污酸中的重金属离子进行高效率的回收，能够彻底解决污酸传统中和处理过程渣量大和酸与重金属离子无法回收的难题。

发明内容

本发明了的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种铅锌冶炼烟气洗涤污酸治理及资源化利用的工艺。