銅冶煉含砷污水處理
國內銅冶煉企業在90年代得到了快速發展,冶煉能力的上升加大了對原料銅精砂的需求。為了生產需要,一些企業降低了對原料的質量要求,特別是原料中砷的含量。國家有關質量標準規定原料中As<0.3%,但國內有些礦山生產的銅精砂中As含量較高,個別原料中As>1%。產生的后果是給企業的環境治理帶來難度,使某些企業的大氣排放和污水排放超標。本文主要討論的是水環境的影響。對銅冶煉企業含砷工業污水的形成以及如何處理達標排放,并確保不造成二次污染,從本人的設計經驗及生產實踐中,闡述一些認識及看法。
1 含砷工業污水的組成
1.1 污酸
銅精砂中砷一般以銅的硫化物形態存在,主要是以砷黝銅礦(3Cu2S.As2S3)和硫砷銅礦(Cu3AsS4)存在。含砷礦物在采選過程中基本不溶于水而賦存在銅精砂中。在熔煉過程中,銅精砂中的砷由于高溫絕大部分進入冶煉煙氣中,并以As2O3的形態存在。而冶煉煙氣通過凈化、干吸、轉化的工藝流程制成硫酸。制酸工藝采用一轉一吸時,煙氣中As2O3絕大部分進入制酸尾氣中,經尾氣處理系統進行處理和回收,使尾氣達標排放。但現有尾氣處理工藝存在著處理費用高,且尾氣排放難以達標的問題,所以冶煉煙氣制酸企業大都通過技術改造盡可能采用兩轉兩吸制酸工藝,使制酸尾氣能夠達標排放。而煙氣中的As2O3及其它雜質則進入定期抽出的污酸中,再對污酸進行處理,回收其有用金屬。分析一些企業的排出污酸中含砷量一般均達3~10g/L,特殊情況高達20g/L,并含其它有害雜質。如貴冶和金隆銅業公司的污酸成分,見表1。
1.2 污水
冶煉企業的工業污水主要來源于電收塵沖洗、硫酸車間地面沖洗水和其它工況點被污染的生產水。水量大,成分復雜,含有As、Cu、Pb、Zn、Cd等有害金屬離子,需進行深度處理后才能達標排放。有代表性的廠區工業污水成分見表2。
2 含砷污水的處理
2.1 高砷污酸的處理
2.1.1 處理原理
化工企業在硫酸生產中排出污酸一般采用石灰乳多段中和即可達到予期效果,而銅冶煉企業硫酸生產中的污酸由于高砷雜質的存在,必須采用硫化法除砷及銅離子后,再進行中和法處理,才能使工業污水達標排放。目前國內廠家污酸處理主要采用硫化→中和→氧化工藝或中和→硫化→氧化工藝。經生產實踐驗證,取得了滿意的效果。如金隆銅業公司采用的污酸處理工藝見圖1。

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