鉛(qian)(qian)(qian)(qian)是一種淡(dan)青灰色質軟的(de)(de)重金(jin)屬(shu),比重大(11.34) ,熔(rong)點(dian)低(327 ℃) . 沸點(dian)高(1740 ℃) . 在(zai)蓄電池、冶金(jin)、油漆、顏(yan)料等行業(ye)中,都(dou)存在(zai)熔(rong)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)作業(ye). 當(dang)加熱(re)固體鉛(qian)(qian)(qian)(qian)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)超過熔(rong)點(dian)后,隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)不斷升高,將(jiang)會有(you)越來越多的(de)(de)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)蒸氣從(cong)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)液表面逸出. 鉛(qian)(qian)(qian)(qian)對(dui)人(ren)體屬(shu)積累性的(de)(de)毒物(wu),它(ta)將(jiang)損(sun)害人(ren)的(de)(de)神經系統(tong)、消化系統(tong)、骨骼(ge)和血液循環系統(tong),并造成貧(pin)血.

目前國內外對含鉛煙塵(chen)的凈(jing)(jing)化(hua)方法可分為(wei)物(wu)(wu)理(li)凈(jing)(jing)化(hua)和化(hua)學(xue)凈(jing)(jing)化(hua)兩類. 由于物(wu)(wu)理(li)凈(jing)(jing)化(hua)法有一系列的缺(que)點,本文采用化(hua)學(xue)凈(jing)(jing)化(hua)中(zhong)的醋酸吸收法.

1 　討論

鉛(qian)加(jia)熱到400～500 ℃時即(ji)產生(sheng)大量的鉛(qian)蒸(zheng)氣(俗稱鉛(qian)煙) 而逸入空(kong)氣中. 在不(bu)同溫度下,鉛(qian)蒸(zheng)氣可以與氧反應生(sheng)成PbO 和PbO2 . 熔(rong)鉛(qian)煙塵中鉛(qian)主要以PbO 的形式存在,尤其是(shi)(shi)當熔(rong)鉛(qian)溫度較高時更(geng)是(shi)(shi)如(ru)此. 該物質不(bu)溶(rong)于水(shui),難溶(rong)于稀的堿(jian)性溶(rong)液,但易溶(rong)于酸(suan)生(sheng)成鉛(qian)鹽,若(ruo)采用醋酸(suan)水(shui)溶(rong)液作吸收劑,其反應式如(ru)下:

PbO + 2HAC —→PbAC2 + H2O

生成的醋酸(suan)鹽毒性(xing)大(da)且(qie)易溶于(yu)水(shui),而《污水(shui)綜(zong)合排(pai)放標準》GB8978 —96) 中規定總鉛(qian)的最(zui)高允許排(pai)放濃度為110 mg/ L ,故吸收液必須(xu)經過處理方能(neng)排(pai)放.

根(gen)據(ju)溶(rong)度積理(li)論,對氫氧化鉛(qian)溶(rong)液中鉛(qian)離子的溶(rong)解(jie)度作如下計算:

由溶度積與溶解度的換(huan)算關系,可得飽和吸收液中的Pb2 + 濃(nong)度為

25 ℃時Pb (OH)2 的溶度(du)積(ji)為2 ×10 - 16,代(dai)入(ru)上式(shi)可(ke)得

由上述計算結果(guo)可知,氫(qing)氧化鉛溶液中鉛離子(zi)的含量小(xiao)于國家(jia)工業(ye)廢水排放標準110 mg/ L. 因(yin)此,選(xuan)用(yong)氫(qing)氧化鈉溶液對(dui)醋酸鉛進行(xing)處理在理論上是可行(xing)的. 其反(fan)應式如(ru)下:

PbAC2 + 2NaOH —→Pb (OH) 2 + 2NaAC

按(an)公式(shi)計算,可知(zhi)當[Pb2 + ]濃度為(wei)(wei)110 mg/ L (即4.83×10 - 6 M/ L) 時,反應(ying)應(ying)控制的(de)理論(lun)pH 值(zhi)為(wei)(wei)9.2.

反(fan)應生(sheng)成(cheng)的NaAC 易溶(rong)于(yu)水,但屬于(yu)無毒物(wu)質(zhi),對(dui)水體(ti)不造成(cheng)污(wu)染,可(ke)直接(jie)排放. 對(dui)Pb(OH) 2 沉淀若采(cai)用硝(xiao)酸處理可(ke)生(sheng)成(cheng)硝(xiao)酸鉛,其反(fan)應式如下:

Pb (OH) 2 + 2HNO3 —→Pb (NO3) 2 + 2H2O

附產物硝酸鉛可(ke)作(zuo)為顏料(liao)鉛鉻黃的原料(liao),也可(ke)作(zuo)鞣革劑(ji),媒(mei)染劑(ji)等使用.

2 　流程及操作

我們模擬云南省某冶煉廠電鉛(qian)鍋臺(tai)鉛(qian)煙的平均濃度(du)1.6 mg/ L 做試驗,鉛(qian)煙進入(ru)(ru)篩板吸(xi)收(shou)塔后(hou)(hou)選用(yong)(yong)0.2 %醋(cu)(cu)酸水溶(rong)液作(zuo)吸(xi)收(shou)劑,凈化(hua)后(hou)(hou)鉛(qian)煙濃度(du)可(ke)(ke)降(jiang)到0.136 mg/ m3 (平均值(zhi)) ,吸(xi)收(shou)率可(ke)(ke)達(da)91.5 % ,使(shi)(shi)車間鉛(qian)煙濃度(du)大(da)大(da)降(jiang)低. 為避免二次(ci)污染,將(jiang)吸(xi)收(shou)液醋(cu)(cu)酸鉛(qian)引(yin)入(ru)(ru)反應(ying)器,加氫(qing)氧化(hua)鈉,控制pH 值(zhi),可(ke)(ke)使(shi)(shi)氫(qing)氧化(hua)鉛(qian)溶(rong)液中鉛(qian)離(li)子濃度(du)低于(yu)0.815 mg/ L (最高(gao)值(zhi)) ,小于(yu)國家工(gong)業廢水排放(fang)標(biao)準(zhun)1.0 mg/ L. 為了(le)沉降(jiang)分離(li),將(jiang)反應(ying)器生(sheng)成(cheng)物混(hun)合液引(yin)入(ru)(ru)沉降(jiang)器,加入(ru)(ru)絮凝劑(PAM) ,以加速Pb (OH) 2 的沉降(jiang),醋(cu)(cu)酸鈉清液可(ke)(ke)排入(ru)(ru)水體. 為了(le)綜合利用(yong)(yong),將(jiang)氫(qing)氧化(hua)鉛(qian)導(dao)入(ru)(ru)中和(he)槽加硝酸,生(sheng)成(cheng)的硝酸鉛(qian)可(ke)(ke)制作(zuo)顏料(liao)等使(shi)(shi)用(yong)(yong).

3 　結論

1) 用0.2 %醋酸溶(rong)液在塔設備中處理鉛煙的操作(zuo)在技(ji)術是可行(xing)的,經濟上是合(he)理的,此(ci)方法吸收率高,設備簡單,操作(zuo)容易(yi),使(shi)用范(fan)圍廣(guang).

2) 通過(guo)用氫(qing)氧(yang)化鈉、氫(qing)氧(yang)化鈣、氫(qing)氧(yang)化銨、碳酸鈉等(deng)作(zuo)沉淀劑分(fen)別進行對比(bi)試(shi)驗,相比(bi)之下,氫(qing)氧(yang)化鈉易于(yu)操(cao)作(zuo),處(chu)理方法簡單,設備經濟易得(de),不產生二次污染.

3) 通過試驗得知,pH 值(zhi)大(da)(da)于8.0 則產(chan)生氫(qing)氧化(hua)鉛(qian)沉(chen)(chen)淀,其沉(chen)(chen)淀被濾(lv)(lv)出(chu)后的(de)濾(lv)(lv)液中含鉛(qian)量可低于1.0 mg/ L 的(de)國家工業(ye)廢水(shui)排(pai)放標(biao)準(zhun). 但需注意,當pH 值(zhi)小于7.2 時(shi)不生成(cheng)(cheng)沉(chen)(chen)淀,而當pH 值(zhi)大(da)(da)于12 時(shi)又(you)生成(cheng)(cheng)亞鉛(qian)酸離子,使(shi)生成(cheng)(cheng)的(de)氫(qing)氧化(hua)鉛(qian)沉(chen)(chen)淀再(zai)次溶解. 試驗證明(ming),pH值(zhi)控制在8.5～9 之間(jian)生成(cheng)(cheng)的(de)氫(qing)氧化(hua)鉛(qian)沉(chen)(chen)淀最(zui)穩定,此結果(guo)與理論值(zhi)基(ji)本(ben)相符.

4) 含鉛廢水(shui)的(de)(de)處理與(yu)廢水(shui)中的(de)(de)原始濃度無關(guan),待處理的(de)(de)廢水(shui)含鉛量無論是50 mg/ L. 還是5 mg/ L ,加(jia)堿調到最佳(jia)pH 值(zhi)后,經過濾(lv)排出(chu)的(de)(de)含鉛量均可以達到國家工業廢水(shui)排放標.

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