冶金燒結過程中煙氣脫硫及含鉈廢水的處理

摘 要：針對冶金燒結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，在冶金燒結過程中，在煙氣脫硫含鉈廢水中增加A溶液，經過一段時間后加入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，有效對煙氣脫硫廢水處理，處理效率較高，成本低，具有應用價值。

關鍵詞：冶金;燒結;煙氣脫硫;含鉈廢水;處理

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

1 冶金燒結煙氣脫硫含鉈廢水方法特點

實驗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，攪拌后靜置一段時間，使上清廢水排除。

據上述處理方法，觀察到冶金燒結脫硫含鉈廢水中具有Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+離子。針對上述冶金燒結煙氣脫硫含鉈廢水處理方式，可以觀察到可溶性硫化物轉變為硫化鈉及硫化鉀，可溶性碳酸鹽為碳酸鈉及碳酸鉀中的一種，且可溶性硫化物質量溶度為2.0-4.0%，可溶性碳酸鹽質量濃度為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產生反應。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 冶金燒結煙氣脫硫含鉈廢水處理現狀

冶金礦石在燒結過程中，礦石中往往具有多種有毒微量元素，比如鉈、鉛及鋅等，在高溫燒結過程中，部分有毒化合物在氣化及生化的作用下隨同煙氣進入燒結系統。燒結煙氣系統堿性吸收方法無法完全吸收毒性，沉淀物質離子平衡反應限制，使得重金屬離子無法完全被吸收。閉路及半閉路循環燒結系統，部分微量重金屬離子隨著堿性吸收液多次循環而富集，形成具有較高濃度的毒液。在燒結煙氣脫硫過程中，為保持離子平衡狀態，應當將少部分廢水進行排出，從而使含鉈及含鉛重金屬微量元素進入環境中，使環境受到較大程度破壞，據相關數據顯示，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。

現階段含鉈廢水處理方法相關報道較多，比如強氧化混合沉淀法及離子交換法、吸附法等，強氧化混凝沉淀法利用廢水中的鉈氧不穩定生成反應方法，利用Ph調節及混凝、絮凝方法，處理過程較為復雜，消耗藥品量較大，耗費成本較高，且形成的三價鉈毒性更大，處理方法穩定性較差，使得處理方法無法在工業中廣泛應用。離子交換法為燒結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，使樹脂對鉈離子進行交換變差，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現控制目標。因此開發一種脫硫效率高，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勢及處理方式，使更多工業領域能夠應用此方法將廢水有效處理。首先在實踐過程中，提取1000ml含鉈廢水，濃度為3.5mg/L，經過150rpm攪拌，在其中加入Na2Co3，質量濃度分別為3.0%及12.5%，混合溶液劑量為75ml，經過20ml的反應后，攪拌速度下降至60rpm，向廢水中加入質量濃度為2.0%的聚丙烯酰胺PAM絮凝劑溶液，劑量為4ml，經過12min攪拌后，靜置50min，將分離后的上清液利用ICP對其中的鉈濃度進行檢查，經過分析后，鉈濃度為2.8ug/L，對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轉速下攪拌，在其中加入一定量的K2S及K2SCO3，質量濃度分別為4.0%及11.5%，混合液為60ml，經過15min反應后，轉速需要調整為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對其中的鉈含量進行檢測，觀察到鉈濃度為3.60ug/l，經過計算后觀察到廢水中，鉈離子去除率為99.84%。

4 結束語

我國環境問題日益嚴重，對此，國家將節約資源，保護環境作為一項基本國策，在不斷努力下，實現人與自然的和諧相處。但工業發展一直是環境保護沖突的問題，針對工業企業，應當采取有效的控制方法，將排放的廢氣及廢水、廢物進行有效處理，使其排放到環境中，不會對環境造成危害。冶金行業中煙氣脫硫含鉈廢水是環境污染的一種表現，對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，具有良好的使用價值。

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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。