有色金属加工污水处理设备及工艺(有色金属废水处理方法)

有色金属加工污水处理设备及工艺(有色金属废水处理方法)

有色金属冶炼产生废水来源

典型的重有色金属如Cu、Pb、Zn等的矿石一般以硫化矿分布最广。铜矿石80%来自硫化矿,冶炼以火法生产为主,炉型有白银炉、反射炉、电炉或鼓风炉以及近年来发展起来的闪速炉;目前世界上生产的粗铅中90%采用熔烧还原熔炼,基本工艺流程是铅金矿烧结焙烧,鼓风熔炉练得粗铅,再经火法精炼和电解精炼得到铅;锌的冶炼方法有火法和湿法两种,湿法炼锌的产量约占总产量的75%—85%。

重有色金属冶炼废水中的污染物主要是各种重金属离子,其水质组成复杂、污染严重。其废水主要包括以下几种:(a)炉窑设备冷却水是冷却冶炼炉窑等设备产生的,排放量大,约占总量的40%;(b)烟气净化废水是对冶炼、制酸等烟气进行洗涤产生的,排放量大,含有酸碱及大量重金属离子和非金属化合物;(c)水淬渣水是对火法冶炼中产生的熔融态炉渣进行水淬冷却时产生的,其中含有炉渣微粒及少量重金属离子等;(d)冲洗废水是对设备、地板、滤料等进行冲洗所产生的废水,还包括湿法炼金过程中因泄露而产生的废液,此类废水含有重金属和酸。

有色金属冶炼废水处理途径与工艺选择:

重有色金属废水的处理,常采用石灰中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧化法及生化法等。最常用选择方法与处理工艺如下。

1、中和法:这种方法是向含重有色金属离子的废水中投加中和剂(石灰石、石灰等),金属离子与氢氧根反应,生成难溶的金属氧化物沉淀,再加以分离除去。沉淀工艺有分步沉淀和一次沉淀两种方式。石灰中和法处理重有色金属废水具有去除污染物广、处理效果好、操作管理方便、处理费用低廉等优点。但是,此法的泥渣含水率高,量大,脱水困难。

2、硫化物沉淀法:向含金属离子的废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂,是金属离子与硫离子反应,形成难溶的金属硫化物,再予以分离出去。通过硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀,所得泥渣中金属品位高,便于回收利用;硫化法还具有适应pH范围大的优点。但硫化钠价格高,处理过程中产生的硫化氢气体易造成二次污染,处理后的水中硫离子含量超过排放标准;另外,生成的细小金属硫化物粒子不易沉降。这些都限制了硫化法的应用。

3、铁氧体法:往废水中添加亚铁盐,如硫酸亚铁等,再加入氢氧化钠溶液,调整pH至9-10,加热至60-700C,并吹入空气,进行氧化,即可形成铁氧体晶体并使其他金属离子进入铁氧体晶格中。铁氧体晶体密度较大,具有磁性,因此无论采用沉降过滤法还是磁力分离器,都能获得较好的分离效果。铁氧体法能除去铜、锌、镍、钴等多种金属离子出水符合排放标准,可直接排放。铁氧体沉渣经脱水、烘干后,可回收利用或短暂堆存。

4、还原法:投加还原剂,可将废水中金属离子还原为金属单质析出,从而使废水净化,金属得以回收。常用还原剂有铁屑、铜屑、锌粒和硼氢化钠、醛类、联氨等。采用金属屑作为还原剂,通常以过滤方式处理废水;采用金属粉或硼氢化钠等作为还原剂,则通过混合反应处理废水。例如含铜废水的处理可采用铁屑过滤法,铜离子被还原成金属铜,沉积于铁屑表面加以回收。

 

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