冶金燒結(jié)過程中煙氣脫硫及含鉈廢水的處理

摘 要：針對(duì)冶金燒結(jié)過程的煙氣脫硫及含鉈廢水的處理展開分析。利用自來水配制可溶性硫化物及碳鹽酸溶液，制成混合溶液A及絮凝劑溶液B，在冶金燒結(jié)過程中，在煙氣脫硫含鉈廢水中增加A溶液，經(jīng)過一段時(shí)間后加入B溶液，上清液為廢水。此處理方法通過沉淀及干擾沉降原理，有效對(duì)煙氣脫硫廢水處理，處理效率較高，成本低，具有應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：冶金;燒結(jié);煙氣脫硫;含鉈廢水;處理

含鉈廢水屬于劇毒性污染物，對(duì)生物體及環(huán)境造成嚴(yán)重危害。自然界以穩(wěn)定的T1+形式在水中存在，鉈在生活中應(yīng)用范圍較為廣泛，共沉絮凝法利用增加化學(xué)物質(zhì)的方式將其中的雜質(zhì)去除，吸附法能利用廢水中的液相轉(zhuǎn)移成為固相，離子交換法利用雜質(zhì)離子表面離子交換從而實(shí)現(xiàn)凈化的目的。在本次實(shí)踐過程中，利用新型的處理方法，使冶金燒結(jié)過程中煙氣脫硫含鉈廢水有效處理。

1 冶金燒結(jié)煙氣脫硫含鉈廢水方法特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)試劑利用自來水與可溶性硫化物及可溶性碳酸鹽形成混合溶液A，利用自來水配制混合絮凝劑B。在常溫條件下，自鋼鐵冶金燒結(jié)煙氣脫硫含鉈廢水中增加混合溶液A，室溫情況下，利用攪拌方式，在燒結(jié)煙氣脫硫含鉈廢水中加入絮凝劑溶液B，攪拌后靜置一段時(shí)間，使上清廢水排除。

據(jù)上述處理方法，觀察到冶金燒結(jié)脫硫含鉈廢水中具有Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+離子。針對(duì)上述冶金燒結(jié)煙氣脫硫含鉈廢水處理方式，可以觀察到可溶性硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧c及硫化鉀，可溶性碳酸鹽為碳酸鈉及碳酸鉀中的一種，且可溶性硫化物質(zhì)量溶度為2.0-4.0%，可溶性碳酸鹽質(zhì)量濃度為10.0-17.0%。絮凝劑溶液B屬于聚丙烯酰胺PAM，鋁或者鐵氯化物及硫酸鹽的水溶液。絮凝劑溶液B絮凝劑質(zhì)量濃度為1.0-3.0%，攪拌速度為60-180rpm，混合溶液加入一定量50-100mL/L廢水，在10-30min產(chǎn)生反應(yīng)。攪拌速度為40-80rpm，絮凝劑溶液B增加1.0-5.0ml/L廢水，通過15min攪拌，處于30-60min靜置。

2 冶金燒結(jié)煙氣脫硫含鉈廢水處理現(xiàn)狀

冶金礦石在燒結(jié)過程中，礦石中往往具有多種有毒微量元素，比如鉈、鉛及鋅等，在高溫?zé)Y(jié)過程中，部分有毒化合物在氣化及生化的作用下隨同煙氣進(jìn)入燒結(jié)系統(tǒng)。燒結(jié)煙氣系統(tǒng)堿性吸收方法無法完全吸收毒性，沉淀物質(zhì)離子平衡反應(yīng)限制，使得重金屬離子無法完全被吸收。閉路及半閉路循環(huán)燒結(jié)系統(tǒng)，部分微量重金屬離子隨著堿性吸收液多次循環(huán)而富集，形成具有較高濃度的毒液。在燒結(jié)煙氣脫硫過程中，為保持離子平衡狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)將少部分廢水進(jìn)行排出，從而使含鉈及含鉛重金屬微量元素進(jìn)入環(huán)境中，使環(huán)境受到較大程度破壞，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，排出的脫硫液體中，鉈離子的濃度在1.0-10.0mg/L，且廢水中還有其他重金屬元素。

現(xiàn)階段含鉈廢水處理方法相關(guān)報(bào)道較多，比如強(qiáng)氧化混合沉淀法及離子交換法、吸附法等，強(qiáng)氧化混凝沉淀法利用廢水中的鉈氧不穩(wěn)定生成反應(yīng)方法，利用Ph調(diào)節(jié)及混凝、絮凝方法，處理過程較為復(fù)雜，消耗藥品量較大，耗費(fèi)成本較高，且形成的三價(jià)鉈毒性更大，處理方法穩(wěn)定性較差，使得處理方法無法在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。離子交換法為燒結(jié)煙氣脫硫廢水中具有較高的鈉離子及鉀離子、錳離子等陽性離子，使樹脂對(duì)鉈離子進(jìn)行交換變差，利用樹脂吸附方法使離子平衡，但脫硫效率較差，處理后廢水中鉈離子無法實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。因此開發(fā)一種脫硫效率高，含鉈廢水處理效果好，且成本較低、工藝流程較為簡單的方法迫在眉睫。

3 冶金燒結(jié)過程中煙氣脫硫及含鉈廢水的處理方法

3.1 處理方法1

為更好明確本處理方法的優(yōu)勢(shì)及處理方式，使更多工業(yè)領(lǐng)域能夠應(yīng)用此方法將廢水有效處理。首先在實(shí)踐過程中，提取1000ml含鉈廢水，濃度為3.5mg/L，經(jīng)過150rpm攪拌，在其中加入Na2Co3，質(zhì)量濃度分別為3.0%及12.5%，混合溶液劑量為75ml，經(jīng)過20ml的反應(yīng)后，攪拌速度下降至60rpm，向廢水中加入質(zhì)量濃度為2.0%的聚丙烯酰胺PAM絮凝劑溶液，劑量為4ml，經(jīng)過12min攪拌后，靜置50min，將分離后的上清液利用ICP對(duì)其中的鉈濃度進(jìn)行檢查，經(jīng)過分析后，鉈濃度為2.8ug/L，對(duì)廢水中的鉈離子去除效率觀察，為99.92%。

3.2 處理方法2

取800ml脫硫含鉈廢水，鉈濃度為2.0mg/L。在180rpm轉(zhuǎn)速下攪拌，在其中加入一定量的K2S及K2SCO3，質(zhì)量濃度分別為4.0%及11.5%，混合液為60ml，經(jīng)過15min反應(yīng)后，轉(zhuǎn)速需要調(diào)整為40rpm，在廢水中加入濃度為1.0的聚丙烯酰胺PAM絮凝劑溶液，劑量為30ml，經(jīng)過10min攪拌，靜置40min，將沉淀分離后的上清液提取，并利用ICP-Mass對(duì)其中的鉈含量進(jìn)行檢測(cè)，觀察到鉈濃度為3.60ug/l，經(jīng)過計(jì)算后觀察到廢水中，鉈離子去除率為99.84%。

4 結(jié)束語

我國環(huán)境問題日益嚴(yán)重，對(duì)此，國家將節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境作為一項(xiàng)基本國策，在不斷努力下，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。但工業(yè)發(fā)展一直是環(huán)境保護(hù)沖突的問題，針對(duì)工業(yè)企業(yè)，應(yīng)當(dāng)采取有效的控制方法，將排放的廢氣及廢水、廢物進(jìn)行有效處理，使其排放到環(huán)境中，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。冶金行業(yè)中煙氣脫硫含鉈廢水是環(huán)境污染的一種表現(xiàn)，對(duì)此采取本次處理方法，使廢水有效處理，且處理效率較高，成本較低，處理流程簡單，具有良好的使用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃磊，官正強(qiáng)，唐德東，宋樂鵬.串級(jí)變比值模糊PID煙氣脫硫漿液pH值控制優(yōu)化及仿真[J].儀器儀表用戶，2019（01）：19-21+37.

[2]王文成，王永振，邱勝朋.和利時(shí)DCS系統(tǒng)在鋼廠煙氣干法脫硫中的應(yīng)用[J/OL].現(xiàn)代電子技術(shù)，2018（23）：123-126.

[3]馬軍軍，韓正昌.含鉈污染廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42（05）：65-67.

作者簡介：劉利（1964-），男，重慶人，本科，副教授，研究方向：鋼鐵冶金工藝及綜合利用。