国内冶金企业在90年代得到了快速发展,冶炼能力的上升加大了对原料铜精砂的需求。为了生产需要,一些企业降低了对原料的质量要求,特别是原料中砷的含量。导致砷的含量严重超标,产生的后果是给企业的环境治理带来难度,使某些企业的大气排放和污水排放严重超标。
铜冶炼含砷污水的组成
铜精砂中砷一般以铜的硫化物形态存在,主要是以砷黝铜矿和硫砷铜矿存在。含砷矿物在采选过程中基本不溶于水而赋存在铜精砂中。在熔炼过程中,铜精砂中的砷由于高温绝大部分进入冶炼烟气中,并以As2O3的形态存在。而冶炼烟气通过净化、干吸、转化的工艺流程制成硫酸。制酸工艺采用一转一吸时,烟气中As2O3绝大部分进入制酸尾气中,经尾气处理系统进行处理和回收,使尾气达标排放。但现��尾气处理工艺存在着处理费用高,且尾气排放难以达标的问题,所以冶炼烟气制酸企业大都通过技术改造尽可能采用两转两吸制酸工艺,使制酸尾气能够达标排放。而烟气中的As2O3及其它杂质则进入定期抽出的污酸中,再对污酸进行处理,回收其有用金属。
冶炼企业的工业污水主要来源于电收尘冲洗、硫酸车间地面冲洗水和其它工况点被污染的生产水。水量大,成分复杂,含有As、Cu、Pb、Zn、Cd等有害金属离子,需进行深度处理后才能达标排放。
含砷污水处理原理
铜冶炼企业均设有污水处理站,处理硫酸车间污水和全厂生产污水。一般进入厂污水处理站污水的特点是处理量大,成份复杂。重金属离子,特别是砷离子,给污水处理工艺的选择带来一定的难度。采用简单的石灰乳中和工艺不能保证水质达标排放。在近几年投产的大型铜冶炼企业和进行技术改造的环境治理企业,对含砷酸性污水处理均采用了石灰乳两段中和加铁盐溶剂萃取法除砷工艺,经生产实践证明,该工艺是行之有效的,在砷离子达标排放时,其它重金属离子均能达标排放。
其中萃取加铁盐去除含砷污水处理工艺,处理效果的优劣与工艺装备及测控设施的先进可靠程度有关,使用cwl型离心萃取机作为废水处理涉备,能为整个处理工艺的达标运行奠定了可靠的基础。
采用分步硫化工艺处理污酸,在处理后的反应液中砷浓度一般低于100mg/L,能够回收污酸中的有用金属,并为污水处理站的达标排放创造了条件。但硫化工艺设备投资和处理成本较高,高投入和高成本制约了一些中小型企业对该工艺的运用。已有资料显示采用溶剂萃取法处理含砷污酸其成本低于硫化法,目前已形成试验规模,相信能很快在生产中得到运用。
铜冶炼企业含砷污水处理采用硫化法和石灰乳两段中和加铁盐除砷工艺,能够达到预期目标,但污酸处理存在着处理成本高的问题,有待于新的处理工艺运用,目前国内已有院校试验溶剂萃取法处理含砷污酸,其成本低于硫化法,可以对污酸中物质加以分离回收利用,将给企业带来明显的经济效益。