簡議現代鉛冶煉工藝及其廢水治理

劉超

摘 要：鉛冶煉是一個直接消耗自然資源的過程，且具有能耗高、污染重、技術門檻相對較低等特點，而推行清潔生產技術則是實現可持續發展的重要舉措。并且鉛冶煉企業排放的廢水屬于重金屬污染廢水，因此必須加強對其進行治理。基于此，本文對現代鉛冶煉工藝及其廢水治理進行了論述分析。

關鍵詞：鉛冶煉工藝；廢水；類別；處理方法

為了促進鉛冶煉企業適應節能環保的要求，必須提高鉛冶煉技術含量、提高資源綜合利用率、加強節能減排及環境保護，同時提高其廢水治理能力。

1 現代常見的鉛冶煉工藝

現代常見的鉛冶煉工藝主要有：①卡爾多法。卡爾多技術是瑞典波立頓公司開發的一項冶金技術，已被成功地用來冶鉛冶煉精礦、含鉛物料、銅精礦、再生銅和陽極泥等。②QSL法。QSL法主要設備是一底吹臥式轉爐，爐中有隔墻，將爐膛分為氧化段與還原段，兩段氣相完全隔斷，熔體連通；氧化段與還原段均設皿有獨立的煙氣處理系統。③基夫塞特法。其是以閃速熔煉為主的直接鉛冶煉法，氧化段采用閃速熔煉工藝，高鉛渣采用電熱碳還原，在閃速爐塔底熔池面上，裝入焦炭塊形成高溫焦濾層，強化了高鉛渣的還原，使電熱還原區面積減少，渣含鉛降低。該法由前蘇聯全蘇有色金屬研究院開發，經多年生產運行，已成為工藝先進、技術成熟的現代直接鉛冶煉技術。④艾薩法。艾薩法屬氧氣頂吹法，其表現為：上方插入的賽羅浸沒噴槍將氧氣噴射入熔體，產生渦動熔池，使強烈的氧化反應或者還原反應迅速發生。⑤水口山法。其又稱氧氣底吹熔煉法，屬強化熔池熔煉技術，是我國自主研發、擁有知識產權，在重金屬冶金領域應用較為成功的熔煉技術。主要設備有臥式底吹轉爐（S KS爐）、鼓風爐，其中SKS爐是由QSL爐變化而來，不同的是水口山鉛冶煉法保留了傳統鉛冶煉法中的鼓風爐還原系統，因此，水口山鉛冶煉法適于采用燒結一鼓風爐熔煉工藝的老廠的技術改造。

2 鉛冶煉廢水的主要類別

2.1 鉛冶煉廢水從性質上劃分

冶煉廢水從性質上可以分為：①高鹽度廢水：產生于用于制備鍋爐用水的反滲透濃度和離子交換柱再生產生的濃度；②酸性廢水：產生于酸性濕法浸出、酸性煙氣吸收，冷卻等產生的廢水；③堿性廢水：產生于堿性濕法浸出產生的廢水；④高溫廢水：產生于設備冷卻水。

2.2 鉛冶煉廢水從來源上劃分

鉛冶煉廢水從來源上可以分為：①各種酸性的沖洗液、冷凝液和吸收液：包括制酸系統的廢酸；濕式除塵洗滌水；硫酸電除霧的冷凝液和沖洗液；電解的酸霧冷凝液、吸收液等；陽極泥濕法精煉的浸出液、分離液、還原液和吸收液等；②沖渣水：對火法冶煉中產生的熔融態爐渣進行水淬冷卻時產生的廢水；③煙氣凈化廢水：洗滌冶煉煙氣時產生的廢水，主要為濕式收塵器收塵廢水；④車間沖洗廢水：這種廢水是對設備、地板、濾料等進行沖洗所產生的廢水，還包括濕法冶煉過程中因泄漏產生的廢液，以及電解車間清洗極板排水，跑、冒、滴、漏電解液；⑤設備冷卻水：冷卻冶煉爐窯等設備循環水排污產生的廢水。

3 鉛冶煉廢水處理的分析

鉛冶煉廢水處理方法主要有：

①廢水中重金屬離子通過發生化學反應除去的方法，如兩種常用的化學方法：第一，硫化除砷-中和酸-石灰鐵鹽中和法：此工藝流程分三步進行，硫化除砷主要是利用硫化法去除98%以上的含砷；中和酸是用石灰石或石灰中和硫酸，控制pH值，達到下一步反應所需的條件；石灰鐵鹽法是用石灰+鐵鹽進一步去除污水中所含污染物；第二，中和酸-石灰鐵鹽中和法：中和酸工段的反應原理和過程與第一種處理流程中的中和酸相同。石灰鐵鹽中和工段，按照砷含量的多少不同還可以細分為石灰鐵鹽法和石灰-石灰鐵鹽法兩種形式。在進行砷去除的理論計算中，如果溶液中砷含量較低，按照去除率95%計算，采用石灰鐵鹽法處理可以達標排放的，則選用石灰鐵鹽即可；如果理論計算不能達到排放標準時，可在石灰鐵鹽法前再增加一段石灰法，用以去除含砷，增加的這一段石灰法工段的砷去除率理論上可以達到80%，這樣才能保證最后出水能夠達標排放。

②使廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、離子交換等方法，通過吸附劑的活性表面從廢水中捕集含重金屬的可溶性離子，然后用少量的酸、堿或鹽溶液把重金屬離子從飽和的吸附劑中脫洗出來，同時使吸附劑獲得再生，在使用吸附劑處理含重金屬廢水時，重金屬離子的吸附量與所用吸附劑的表面積有關，吸附表面積越大，吸附能力越強。

③借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。

④利用以上三種前處理工藝與膜深度處理技術相結合的方法，某公司提出采針對冶煉廢水高TDS、高重金屬離子、高硫酸根離子、高氯離子、低COD等特點，采用絮凝沉淀、多介質過濾器、超濾、反滲透工藝進行處理并回用于冶煉生產工藝。運行結果表明，系統對重金屬離子去除效果較好，鹽分去除率穩定在95%以上，出水回用率達82.5%。

4 結束語

綜上所述，隨著科技的進步發展，提高了現代鉛鋅冶煉工藝水平，使其具有環保、節能、回收率高和綜合利用好等優勢，同時為了達到節能減排的要求，必須加強對其廢水進行治理。

參考文獻：

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