銅冶煉污酸二級硫化分步除銅、砷工藝研究①

肖祈春

(長沙礦冶研究院有限責任公司,湖南 長沙410012)

銅冶煉過程中產生的煙氣在制酸工段通過洗滌、冷卻等形成污酸,其主要特性表現為酸性強,砷、氟、氯含量高,同時含有銅、鎘、鉛等重金屬,處理難度大［1-3］。 目前國內外針對銅冶煉污酸的處理方法主要有化學絮凝沉淀、石灰中和、硫化沉淀、膜過濾、吸附去除和離子交換等［4-6］。 其中硫化沉淀法工藝簡單、處理效率高,應用較為廣泛。 國內外學者對硫化沉淀法開展了大量研究工作［7-8］,但對于二級硫化沉淀法中反應終點的控制研究較少。 本文針對湖南某銅冶煉企業污酸廢水,以氧化還原電位(ORP)為硫化沉淀反應的控制點［9-10］,研究硫化沉淀中的工藝控制條件,重點解決硫化沉淀過程中存在的銅資源回收率低、砷去除效果差的問題。

1 實 驗

1.1 實驗藥劑

實驗藥劑主要有:Na2S·9H2O(上海統亞化工科技發展有限公司),NaHS·xH2O(唐山豐實化工有限公司),H3PO4(山東濟寧宏偉化工有限公司),均為分析純。

1.2 實驗廢水

污酸廢水取自湖南某銅冶煉企業,水樣呈淺綠色,其主要成分見表1。

表1 污酸主要成分/（mg·L-1）

1.3 實驗方法和裝置

硫化沉淀裝置見圖1。 反應在密封塑料容器中進行,配置10%液態硫化劑(Na2S 或NaHS),由蠕動泵從儲存容器中加入反應器中。 氣體硫化劑(H2S)由Na2S-H3PO4體系反應生成,由蠕動泵控制氣體產生速率,鉑電極和Ag/AgCl 參比電極組成ORP 測試電極。

圖1 污酸硫化沉淀反應裝置

硫化反應在通風櫥中進行,反應開始前,加入一定量污酸原液,插入ORP 電極并使電極沒入溶液中,密封反應器,啟動磁力攪拌裝置,開啟蠕動泵勻速加入硫化劑,監測反應系統ORP。……