顧曉峰

（江陰華西鋼鐵有限公司， 江蘇 無錫 214420）

引言

重工業(yè)發(fā)展的同時，也帶來了不少污染問題，尤其是重金屬污染廢水事態(tài)嚴重，已經(jīng)成為了社會各界關(guān)注的焦點問題，對人類的生活造成了極大的困擾[1]。冶金工業(yè)是關(guān)系國計民生的支柱產(chǎn)業(yè)之一，國家長期發(fā)展離不開冶金工業(yè)的發(fā)展和進步，但是冶金工業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水有著極大的危害性，會產(chǎn)生大量有毒有害的重金屬離子[2]。如何處理工業(yè)廢水，是擺在面前的重大課題。如果工業(yè)廢水得不到有效解決，其毒害后果會持續(xù)擴大，必然影響到人們的正常生活。因此，研究重金屬污染廢水處理問題有著深遠現(xiàn)實意義。

1 鋼鐵企業(yè)含鉈廢水的來源

鉈是一種典型的稀有分散元素，與鉻、鎵、銦、碲等其他的稀散元素一樣可以高度分散于金屬礦物質(zhì)中。鉈具有雙重化學性質(zhì)：低溫成礦、親硫；高溫分散、親石。在高溫低硫環(huán)境中，鉈作為親石元素，存在于云母、明礬石、錳礦物中。在低溫高硫環(huán)境中，鉈作為親硫元素，不僅能與許多微量元素一起參與有色金屬和貴金屬的成礦，還可以形成鉈礦體和鉈礦床。一般來說，鉈會伴隨著煤炭、鉛等物質(zhì)消耗過程產(chǎn)生，作為副產(chǎn)物，會對環(huán)境造成嚴重危害。冶金、化工、礦山采選工業(yè)廢水的排放和煙塵沉降是鉈進入環(huán)境水體的主要途徑，每年工業(yè)排放的鉈高達5 000 t，帶來了嚴重的水體污染、土壤污染以及慢性中毒等。與較為熟悉的汞、鉛相比，鉈的危險性和毒性更大，微量鉈就可以致死，因此，世界衛(wèi)生組織將鉈列為重點危險廢物，我國也將鉈列為優(yōu)先控制的污染物。鉈具有極強的蓄積性，我國廣東、廣西地區(qū)都曾經(jīng)發(fā)生過鉈污染中毒事件，鉈污染已經(jīng)得到社會各界的重視。金屬冶煉過程中很少出現(xiàn)鉈，但是生產(chǎn)后的廢水中往往能發(fā)現(xiàn)鉈的存在，作為生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾礦的一部分，鉈廣泛存在于許多廢水中，鉈造成了水體和環(huán)境的嚴重污染，給人們身體健康帶來了極大威脅。

鋼鐵冶金鐵礦石燒結(jié)過程會伴生很多有毒有害物質(zhì)，比如鋅、鉛、銅等，這是因為燒結(jié)礦的來源比較復雜，成分復雜。高溫燒結(jié)鐵礦石時候，有毒有害的重金屬化合物會在高溫條件下出現(xiàn)氣化或者升華，隨著高溫煙氣的排放，這些有害物質(zhì)也會進入燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)。利用燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)中的堿性吸收液，可以成功去除一部分的未向或者痕量重金屬離子，但是受限于化工沉淀反應平衡因素，吸收液無法完全去除重金屬離子。閉路或者半閉路循環(huán)式的燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)，堿性吸收液在多次循環(huán)利用過程中會積累越來越多的有毒重金屬化合物，這就形成了較高濃度的劇毒廢水。出于平衡離子的考慮，一部分的脫硫廢水必須排出，這就對水體環(huán)境造成了極大的危害。鐵礦石燒結(jié)過程中產(chǎn)生的鉈，也會通過上述的渠道被排入水體中，鉈離子濃度約為1～20 mg/L，含Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+等其他離子質(zhì)量濃度約為0.2%～0.5%的硫酸或亞硫酸鹽燒結(jié)煙氣脫硫外排廢水。

微量鉈就可以產(chǎn)生巨大毒性，如此濃度高的含鉈廢水，如果不經(jīng)過處理就直接排放會產(chǎn)生巨大的污染和毒性。世界衛(wèi)生組織十分重視鉈污染的處理，我國鉈排放過度，必須加倍重視鉈污染的處理，努力尋找經(jīng)濟高效的鉈污染處理方法。

2 鋼鐵企業(yè)鉈污染的防治對策

2.1 鉈污染的治理技術(shù)

我國目前還沒有出臺鉈的廢水和廢氣排放標準，鋼鐵企業(yè)排出的廢水中鉈濃度相對并不高，因此，對于鋼鐵企業(yè)鉈污染廢水的處理還處于實驗室模擬階段，尚且沒有大規(guī)模地推廣。目前主要采用高效除塵裝置來處理含鉈氣體，降低Tl+濃度，活性炭的吸附作用較好，也可以一定程度上降低鉈濃度。

美國在鉈污染處理方面走在世界前列。EPA推薦采用活性鋁凈化法和離子交換法。應急處理中，可以采用強氧化劑，將Tl+氧化成Tl3+，再用堿性氧化物進一步做堿性處理生成Tl+氧化成Tl3+，最后加入聚鋁或聚鐵等絮凝劑進一步去除。

2.2 鋼鐵企業(yè)鉈污染防治

1）源頭削減控制。鉈的源頭就是含鉈的鐵礦石，在原料方面，要盡量篩選鉈含量較低的鐵礦石，這樣可以有效減少鉈污染。比如，硫酸渣這種原料燒結(jié)后容易造成濃度較高的鉈污染，應該盡可能避免采購。采購鐵礦需要查看鉈含量的檢測報告，并且制定相關(guān)的標準，高于標準的鐵礦石都應該嚴禁采購，同時要注意設立監(jiān)管部門，由監(jiān)管部門抽查監(jiān)控，以此達到控制鐵礦石含鉈量的目的。

2）控制污染途徑。鋼鐵企業(yè)應加強含鉈“三廢”的過程控制，防止鉈污染。如實現(xiàn)燒結(jié)球團濕法脫硫廢液零排放，用于配料或抑塵;高爐煤氣洗滌水零排放，如用于沖渣；高爐煤氣冷凝水零排放，收集后作為高爐煤氣洗滌水的補充水。還可改變除塵工藝，如高爐煤氣改為干法除塵，燒結(jié)球團煙氣脫硫采用半干法，以消除含鉈洗滌水。對含鉈較高的燒結(jié)機頭除塵灰、高爐煤氣干法除塵灰應交由給有處理資質(zhì)的單位進行無害化處置。如需采取水洗瓦斯泥等含鉈物料進行提鋅提碳等深加工，必須配套含鉈廢水處理。

3）強化人員培訓?？赡芙佑|到含鉈廢水、含鉈粉塵的工作人員都需要接受專業(yè)的培訓，工作人員必須深刻認識到鉈污染的危險性以及防護知識，做好危害辨識和風險評價，要制定預防控制措施，并定期考核工作人員的培訓成果，將個人的培訓和防護落到實處。

2.3 鋼鐵企業(yè)對鉈污染的防治深入研究的方向

配置先進的檢測儀器，加強對鉈的檢測；聯(lián)合相關(guān)技術(shù)力量對本單位鉈污染的現(xiàn)狀及鉈的遷移轉(zhuǎn)化進行深入研究；對工業(yè)“三廢”中鉈污染的治理分別開展研究實驗和技術(shù)儲備；對鉈的崗位職業(yè)危害進行跟蹤研究；制定鉈污染相關(guān)應急預案等[3]。

3 結(jié)語

我國鉈污染處理和防治方面的研究，還處于起步階段，但是我國環(huán)保部門已經(jīng)就鉈污染處理的重要性達成了共識。隨著相關(guān)法律法規(guī)的完善和防治標準的確立，鉈污染必將得到有效控制。作為鋼鐵企業(yè)，必須從源頭采買鐵礦石就加以控制，同時加大對污染處理技術(shù)的研究，積極借鑒國外發(fā)達國家的經(jīng)驗，利用如沉絮凝法，活性炭吸附法及離子交換法等等處理含鉈廢水。實驗室要在實踐中不斷摸索和探究，爭取選出最佳的藥劑組合，探討影響含鉈廢水處理的各種因素，尋求取得最佳處理效果的方式方法和條件，爭取不斷提升含鉈廢水的處理效率。