摘 要：本文探討了銅冶煉污酸處理工藝，并結合實踐分析了污酸排放量大的原因，提出了針對性的改進措施，目的是為了實現(xiàn)污酸減量化，創(chuàng)造更大的生產效益。

關鍵詞：銅冶煉污酸；處理工藝；污酸減量化；探討與實踐

中圖分類號：X758 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0327-02

實踐證明，通過改造銅冶煉污酸處理工藝，對相應的控制措施進行制定，能夠確保污酸減量化目標的實現(xiàn)，保障生產系統(tǒng)的水平衡，而且可使處理的總費用有效降低。

1 案 例

某銅冶煉公司采用艾薩爐冶煉技術，產生的冶煉煙氣作為制酸原料。煙氣制酸工序凈化排出的砷污酸重金廢水，通過中和鐵鹽二段法進行工藝處理，使其符合相符相關標準[1]。由于采用此工藝處理后的砷污酸重金廢水硬度很高，且會受到生產系統(tǒng)回用限制，由此會使公司生產系統(tǒng)失去平衡，特別在雨季處理污水時有較大的負荷，而且相對來講，污水處理需要較高的成本，為了降低成本，保障平衡的水生產系統(tǒng)，十分有必要改造工藝技術[2]。

2 污酸處理工藝

2.1 污酸產生

冶煉煙氣經(jīng)電收塵，而后再除塵洗滌、降溫，之后采用到二級電除霧器從高壓直流通入，進一步地將煙氣當中地砷和硒、酸霧和塵以及氟除去。凈化過程中每天會產生350m3污酸，且在污酸當中，有0.8～1.2g/L的塵，0.8～1.2g/L的氟，0.8～1.2g/L的砷，此外還含有Ag和Zn、Au和Pb、Cu等重金屬元素。

2.2 處理污酸的工藝

凈化過程中，金屬離子和As和塵、F和SO2經(jīng)煙氣洗滌不斷富集，不可再繼續(xù)使用到循環(huán)酸，一旦As同8000mg/L相接近或者稀酸含塵有1500mg/L時，需在凈化的工序當中補加大量新水，當稀釋沉淀之后，向污酸處理的工序排放沉降槽底流。按照污酸特點，處理時采用到中和一鐵鹽工藝。一般分為兩段處理工藝，第一使沉淀中和[3]。第二，氧化硫酸亞鐵將砷除去，使中和pH值提高，確保氟沉淀和重金屬符合《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準》（GB25467-2010）中水污染物排放限值，并且需降低中和液的懸浮物和中和液含砷，將10%的硫酸亞鐵水溶液投加到中和上清液中，鼓風氧化3#劑降殘留砷至0.5mg/L以下，經(jīng)過鐵鹽As去除和二級中和以及污酸池沉降等工序之后，符合《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準》（GB25467-2010），以下即工藝流程，請看圖1。

2.3 產生中和渣

在處理現(xiàn)污酸時主要會對電石渣這一原料進行利用，Ca（OH）2是主要的化學成分，一般在水中微溶，但不同水發(fā)生反應，中和池內可中和硫酸，氫氧化鈣和銅、氟和砷反應使沉淀生成，這樣便可將銅、氟和砷除去。在二段氧化反應中，主要對pH進行控制，氧化反應之后，不僅會實現(xiàn)Fe2+到Fe3+的氧化，并且還會實現(xiàn)AsO33-到AsO43-的氧化。堿性溶液除了有氧化反應，并且也會有沉淀反應發(fā)生。在3號濃縮池內，為了進一步同砷絮凝反應，可對外加鐵鹽進行利用，使難溶的砷酸鐵FeAsO4和亞砷酸鐵Fe（AsO2）3生成，從而確保除砷目的達成。

所以，污酸同電石渣乳液發(fā)生中和反應之后所產生的固體沉淀物即中和渣，而3#濃縮池內的反應同二段氧化反應所產生的沉淀物都從中和渣進入。

3 分析現(xiàn)狀

對2016年3月九個工作日處理的中和渣產量和電石渣用量以及污酸量進行抽取并統(tǒng)計，如若每天對350m3的污酸進行處理，那么每天就會產生50t的中和渣，每月會產生1500t的中和渣，需支付12萬多元的運渣費。污水排放量過高時，會影響到公司生產系統(tǒng)的水平衡，特別在雨季汛期，需要承擔起較大的污水處理負荷，并且處理污水的總成本偏高，高額運渣費以及藥劑使用的費用除了會增加車間生產成本，還會影響到堆放渣庫的容量。

對處理污酸排放量大產生影響的幾大因素：

實踐發(fā)現(xiàn)，越大的污酸處理量，需要越多的電石渣使用量，而且會產生非常多的中和渣量，所以可從人員和工藝以及設備方面展開分析。①較高的污酸成分指標會增加工序凈化的補水量。②不穩(wěn)定的電收塵控制，導致電收塵入口有較大的煙氣溫度波動。升華硫后移會致使后段設備堵塞，降低電收塵的收塵效率，難以保障穩(wěn)定的電壓控制和二次電流。③落后的污酸處理工藝很難使生產需求得以滿足。④生產人員沒有合理控制，操作水平不高，沒有在第一時間對設備進行調節(jié)。

4 生產工藝優(yōu)化以及相關的控制措施

在現(xiàn)場調查之后，同生產實際相結合，針對處理污酸排放量大產生影響的幾大因素同技術人員和相關的負責人對解決方法進行探討，討論之后，得出一個結論，生產工藝的優(yōu)化，對相應的控制措施進行制定，可確保污酸排放減量化的實現(xiàn)。具體需要做到以下的幾點：①公司需對轉爐工藝條件以及艾薩工藝條件進行協(xié)調控制，使煙氣當中三氧化硫產出量得以降低，同時，對配料組織進行優(yōu)化，對入爐銅精礦的F、As含量進行控制，防止出現(xiàn)忽高或者忽低的情況。②對穩(wěn)定電收塵每一電場的二次電壓和二次電流進行控制，這樣可使收塵效率得以保障。此外，熔煉分廠需保障運行鍋爐的效率，盡量地控制電收塵310～340℃間的入口煙氣溫度溫度，290～310℃的出口煙氣溫度，防止升華硫后移對后段設備造成堵塞。③通過分析多年車間的生產經(jīng)驗，并同其他單位商量后，可提高動力波細算指標的控制范圍，這樣不會給硫酸生產設備以及生產工藝造成太大的影響，具體可這樣調整控制范圍：酸度<60g/L，F(xiàn)<2000mg/L，As<15000mg/L，塵<300mg/L，在控制酸度時，可結合中和渣含水率出現(xiàn)的變化進行調整，適時地使控制范圍提升，酸度的適當提高不會太大程度的影響到硫酸設備以及生產工藝。④具體實施時，會升高污酸含砷量以及總酸度，所以相關人員應使3#濃縮池底的流漿液回用量加大，展開預處理污酸的操作，確?？偽鬯崴岫冉档偷哪繕说靡詫崿F(xiàn)，由此保證后段處理工藝順利實施。此外，當含砷量升高和污酸總酸度升高時，會增加中和渣的含水率。所以，需適當?shù)貢r壓濾時間延長，使吹風裝置的吹起壓力得以提高，嚴格地對中和渣的含水率進行控制，保障安全的中和渣運輸。最后，相關人員需將返補污酸上清液的工作做好，防止凈化工序中抽到池底酸泥造成堵塞。

5 實施效果

5.1 效益估算

從表1中我們可知，相比于改進方案實施之前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，降低了十七噸多的產渣量，七噸多的電石渣用量，零點七五噸的硫酸亞鐵用量，七千克多的絮凝劑用量，平均每天污酸減排200m3。

從表1中可看出，改進措施實施之后，每個月可以節(jié)約六萬多元的污酸處理成本。

5.2 分析綜合效益

實施項目之后，污酸減量化目標得以實現(xiàn)，不僅減輕了人員的勞動強度，降低了處理負荷，而且有些保障了生產系統(tǒng)地水平衡，使處理污水的成本有效降低。此外，每年使五千四百余噸的廢棄物堆存量得以減少，使渣庫的服務年限得以延長。

6 結束語

從實際情況來講，污酸處理工藝經(jīng)過改造之后，不僅減輕了工作人員的勞動強度，而且創(chuàng)造了極大的生產效益，污酸減量化的目的有效達到，而且極大地推動了公司的發(fā)展。

參考文獻

[1]陳高仲，石 驍，郭漢杰，等.非洲中資銅冶煉企業(yè)建設工程管理分析——以贊比亞謙比希銅冶煉有限公司為例[J].中國有色冶金，2016，45（3）：30～34.

[2]趙雅卿，曹云霞.粉末壓片-X射線熒光光譜法測定銅冶煉爐前各種爐渣、冰銅中5種組分[J].中國無機分析化學，2015，5（2）：56～58.

[3]孔云明，朱祥斌，王懋祥，等.某銅冶煉企業(yè)勞動者職業(yè)病危害的認知、態(tài)度及需求分析[J].安全，2018，39（1）：35～36，39.

收稿日期：2018-5-25