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(zé)任公司,湖南 長沙410012)

銅冶煉過程中產(chǎn)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(xiàn)為酸性強(qiáng),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(nèi)外針對銅冶煉污酸的處理方法主要有化學(xué)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(yīng)用較為廣泛。 國內(nèi)外學(xué)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(yīng)終點(diǎn)的控制研究較少。 本文針對湖南某銅冶煉企業(yè)污酸廢水,以氧化還原電位(ORP)為硫化沉淀反應(yīng)的控制點(diǎn)［9-10］,研究硫化沉淀中的工藝控制條件,重點(diǎn)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(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)藥劑

實(shí)驗(yàn)藥劑主要有:Na2S·9H2O(上海統(tǒng)亞化工科技發(fā)展有限公司),NaHS·xH2O(唐山豐實(shí)化工有限公司),H3PO4(山東濟(jì)寧宏偉化工有限公司),均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)廢水

污酸廢水取自湖南某銅冶煉企業(yè),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(shí)驗(yàn)方法和裝置

硫化沉淀裝置見圖1。 反應(yīng)在密封塑料容器中進(jìn)行,配置10%液態(tài)硫化劑(Na2S 或NaHS),由蠕動泵從儲存容器中加入反應(yīng)器中。 氣體硫化劑(H2S)由Na2S-H3PO4體系反應(yīng)生成,由蠕動泵控制氣體產(chǎn)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(yīng)裝置

硫化反應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,反應(yīng)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(yīng)器,啟動磁力攪拌裝置,開啟蠕動泵勻速加入硫化劑,監(jiān)測反應(yīng)系統(tǒng)ORP。……