探討有色金屬冶煉污酸處理技術現狀及發展趨勢

鐘 勇

（長沙礦冶研究院有限責任公司，湖南 長沙 410000）

金屬冶煉過程中，制酸過程會產生大量的廢水。如果不處理直接進入水體，會改變水體的正常pH值，直接危害生物正常的生長。污酸廢水通常含有As3+、As5+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+、Fe3+、F-、H2SO4等。其中除砷的過程相對比較復雜，砷的毒性很強，其中三價砷的毒性最大，如果人體長期攝入微量砷，會由于砷的蓄積而引起慢性中毒。在稀有金屬冶煉的整個過程中，由于技術上的困難，會引起一定量的污酸。隨著時間的變化，很容易對自然環境造成損害。在這方面，廢水處理方法已成為相關人員的關鍵科研任務之一。冶煉廠生產稀有金屬的全過程都會產生廢水，其中酸是廢水的主要成分。對污酸處理可以改善水質，廢水循環處理在稀有金屬冶煉廠新項目發展中起到了優勢作用。

1 有色金屬冶煉污酸概述

稀有金屬會在冶煉廠整個生產過程中產生一些有害物質。這些有害化學物質如果未進行及時處理就會對環境造成污染。根據對污酸處理數據信息進行分析，我們可以知道稀有金屬沉積物的成分更加復雜，并且生產過程中水體中的污酸成分非常高。將測得的污酸數值輸入到酸堿系統軟件，進行含量波動分析。隨著冶煉廠工程項目的發展，由此產生的量將會逐漸增加，并且由于大量煙塵排放也會對冶煉廠周邊生態環境帶來負擔。煙塵顆粒物質的不斷積累會在一定程度上損害冶煉機械設備。機械設備易出故障嚴重影響稀有金屬冶煉廠的生產效率。另外，冶煉廢氣中存在一定量的三氧化硫蒸氣，并且三氧化硫與水反應轉化為硫酸，從而改變清潔水的pH值。為了更好地提高制酸系統的工作效率，相關人員必須對清洗水進行適當處理，以除去清洗水中所含的酸性物質。在稀有金屬冶煉廠的整個生產過程中，酸的形成是必不可少的。對相關數據的分析表明,污酸對環境有一定影響,污酸含有大量的稀硫酸、銅、鋅等物質,這些物質如果能夠進行有效回收也具有一定的應用價值[1]。

2 有色金屬冶煉污酸廢水的水質特征

在冶煉稀有金屬的整個過程中，會對環境造成污染。在正常條件下，被污染的水體將具有某些特征。從另一角度分析有色金屬的冶煉特性:首先,污酸中含有大量的化學成分,在水中發生中和反應,污酸中的重金屬被中和。在化學變化中，將一部分氧化劑添加到含有污酸的水體中，并沉積。中和方法可以有效地去除多余的重金屬離子及多余的顆粒物。并將環境污染酸的pH值控制在一定水平。目前，一些稀有金屬冶煉公司使用石灰粉來解決該問題，以減少對環境所造成的危害。它可以減少廢水處理成本。相關研究表明，石灰粉處理過的污水中重金屬離子含量較低。這可以在一定程度上增加水的總硬度,對污水的回收和處理產生不利影響[2]。

除了化學反應速率外，污酸中所含的石灰粉還會繼續與鐵鹽發生反應。根據相關的數據統計分析，石灰粉可以將環境污染酸的pH值調節到一定水平，在整個pH值調節過程中，環境污染酸中所含的砷和鐵也會反應并產生其他化學物質，原因是砷化學藥品和氫氧化鉻具有溶膠-凝膠的特性[3]。

圖1 有色金屬冶煉圖

空氣污染酸中含有硫氰酸鉀，這也是造成環境污染的主要原因之一。對相關數據的分析表明，污酸中經常含有的重金屬離子會與硫酸根離子的正離子發生反應，從而導致一定數量的硫酸根離子積累。另外，由于硫氰酸鉀沉積物與可溶性化學物質非常接近，因此無法區分硫氰酸鉀，這限制了金屬物質的分離與利用。相關的科技人員對空氣污染酸的化學性質進行了詳細的分析，并核對了相關數據和信息的內容。空氣污酸中含有一定量的硫酸，硫酸根離子通常以硫化鈉的形式存在。單個硫化鈉與酸性硫酸根離子反應生成一定量的硫酸氫。隨著反應的發展，氫硫酸的溫度緩慢升高，最終成為氫硫酸和氯化氫的蒸氣，并最終溢出[4]。

3 有色金屬冶煉酸處理技術現狀及發展趨勢

在這一階段,稀有金屬已成為工業生產必不可少的原料，稀有金屬冶煉廠的整個生產過程也引起了社會各界廣泛關注。目前，有四種類型金屬冶煉廢水處理技術應用較為廣泛?，F在，我們將討論這四種技術以及在廢水處理中遇到的難題。進行是一個具體的分析[5]。

（1）石灰粉硫化橡膠石灰粉鐵鹽處理法。在整個廢棄污水處理的過程中，添加了適量的硫化橡膠石灰粉，發現該物質添加可以解決污酸廢水處理的技術問題，在使用這項技術之前必須做好前期準備工作。整個制備過程通常分為三個步驟。將石灰粉添加到污酸中以調節污酸的pH范圍。其次,加入一定量的石灰乳以中和反應并調節反應的pH值。為了確保反應的效率,應將反應的pH調節至約2,最后使用固液分離法進行分離。處理分離的灰泥和清澈的液體。將獲得的透明液體進行收集。在通常情況下,相關人員在上層透明液體中添加硫化鈉溶液。硫化鈉會與頂層透明液體中的某些化學物質發生化學反應，導致沉積，可以通過分離和沉積方法獲得砷廢物[6]。

（2）石灰鐵鹽法。石灰鐵鹽法是最常用的污水處理方法之一,與現有方法有一些相似之處,需要添加石灰在一定程度上調節污水的酸堿值。完成處理后部分污染物被排出。另外還要向控污酸廢水中加入一定量的石灰油,以調節污酸廢水反應的酸堿值。通常反應應控制在2～3的范圍內,以確保反應的效率。最后,使用固液分離方法將所處理液體進行分離。處理分離的灰泥和澄清液體。最重要的是處理上層清液,通常是通過處理上清液中所含的鐵鹽和砷物質。具體的操作方法是將處理后的上清液放入池中,并向池中添加一定量的石灰油和亞硫酸鐵,以執行特定的氧化操作。當溶液的pH值約為8時,反應如下。繼續發生反應,反應效率達到最大。此時,污酸中所含的重金屬離子和一些有害物質將被清除[7]。

（3）微生物的制備方法。生物制備的方法與其他方法之間的差異由以下操作影響：必須在整個污酸廢水處理過程中將環境污染的酸引入調節罐，生物制備法必須使用生物制品和除汞劑。發生反應后，可以使用固液分離設備。類似分解反射的上清液以將反射的pH調節至約10，將一定量的凝結劑添加到清液中，并且在獲得沉淀物之后進行分離。進行相關程序后，上層清液基本可以去除有害物質，符合操作規范[8]。

（4）膜溶液。膜分離液法與上述方法不同。膜技術是利用膜的選擇透過性，根據污染物和水分子的不同粒徑，借助較高的外壓達到分離污染物的目的。理論上，該技術可以去除所有粒徑大于膜孔徑的污染物。膜分離技術可以進一步提高污水的純度，分解污水中的顆粒物。相關數據表明，在整個反射過程中，薄膜表面的粒子會發生變化，薄膜上的粒子會增加，薄膜就會變厚。膜厚的變化也會影響廢棄污水處理的效率，因此相關人員應立即有效地進行膜溶液處理，并盡快解決夾層玻璃表面的顆粒物，從而提高過濾操作的效率。

（5）廢水處理中存在的問題。由于我國的廢水處理技術發展相對較晚，與資本主義國家相比在技術方面還存在一些問題，目前，我國稀有金屬將在冶煉過程中會產生一定量的廢酸。酸污染處理存在幾個關鍵問題，含砷廢物和貴金屬的混合，石灰粉操作標準的局限性。下面將從三個角度來進行深入的分析。含砷廢物與貴金屬混合，在被環境污染的酸處理的整個過程中，將產生含砷的廢料，并對爐渣進行檢查。結果，難以根據爐渣中發現的具有有用價值的金屬材料以多種方式進行區分。降低廢金屬回收的效率。石灰的操作標準尚未得到充分改善，大量的石灰粉對于處理污酸是十分必要的。施用石灰粉后，將產生成熟的石膏廢料。廢物是高風險的固體廢物，廢物排放存在更大的風險。如何提高石灰在污酸廢水處理中的作用，提高廢物回收利用效率非常重要。為了更好，更合理地控制冶煉廠污酸廢水所污染的范圍，必須添加大量的石灰粉，添加石灰粉會改變水的硬度。如果水硬度過高會影響廢水的大規?；厥?不利于廢水的處理。找到一種更有效的調節污水pH值是非常重要,經過實驗驗證,控制污水pH值要注意稀硫酸和稀有金屬的回收,這一點對于廢水再循環利用非常重要。此外,污酸廢水的無害化處理工作也非常重要，冶煉廠要予以重視[9]。

4 結論

有色金屬冶煉對推動我國經濟發展起著非常重要的作用,然而有色金屬在冶煉過程中會產生污酸廢水。所以企業內相關人員要不斷提高自身技術水平,優化污酸廢水處理技術,為我國有色金屬冶煉工業的發展做出貢獻。