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        塔吸附除汞技術(shù)在鋅冶煉污酸廢水處理中的應(yīng)用

        2019-06-13 03:44:02張少博李永祥沈宗慶
        世界有色金屬 2019年8期

        張少博,曾 鵬,李永祥,沈宗慶

        (1.云南云銅鋅業(yè)股份有限公司,云南 昆明 650102;2.云南銅業(yè)(集團(tuán))技術(shù)中心,云南 昆明 650000;3. 云南興賢環(huán)保科技有限公司,云南 昆明 650106)

        原料供應(yīng)日趨緊張,鋅精礦成分越來越復(fù)雜,雜質(zhì)含量逐漸升高,促進(jìn)了濕法煉鋅深度凈化技術(shù)的發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,國內(nèi)汞輸入量最大的行業(yè)是有色金屬冶煉行業(yè)。精礦中的汞在高溫焙燒過程中大部分進(jìn)入煙氣,隨著精礦中汞含量的升高,煙氣中汞含量也同步增加,導(dǎo)致煙氣凈化時污酸含汞逐漸升高。雖然經(jīng)污水處理系統(tǒng)處置后達(dá)到《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25466-2010)排放要求,但生產(chǎn)成本較高,酸泥有價金屬品位低。而常規(guī)的脫除工藝存在投資大、效率低、二次污染等問題,因此,急需一種新技術(shù)來解決有色冶金廢水中汞的脫除問題,實現(xiàn)治污不產(chǎn)污的目的。

        1 含汞廢水處理技術(shù)

        污酸處理工藝主要包括:硫化法、石灰鐵鹽法、膜處理法、樹脂法及吸附法。隨著國家在環(huán)保方面日益嚴(yán)格的要求,國家排放標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步提升到特排標(biāo)準(zhǔn),對這些工藝技術(shù)的研究將越來越深入。污酸廢水處理技術(shù)對比如表1所示。

        表1 污酸廢水處理技術(shù)對比分析

        2 吸附脫汞處理技術(shù)

        吸附塔采用整體玻璃鋼制作,耐酸耐堿抗氧化,耐高溫。吸附塔內(nèi)部裝有半米高的懸浮介質(zhì)層。懸浮過濾介質(zhì)為1mm~2mm小球,1mm~2mm懸浮過濾介質(zhì)小球采用高分子材料加工。

        球形介質(zhì)在吸附塔內(nèi)均勻分布,緊密排列,吸附截留水中懸浮物,在介質(zhì)表面形成濾餅層。隨著濾餅層變厚,重力大于浮力,則掉落進(jìn)入底部濃縮液區(qū)。另外本身還帶有對偶極子,可以吸附進(jìn)入懸浮層的細(xì)小懸浮物,并且可以結(jié)合高效無機(jī)絮凝劑吸附廢水中的有機(jī)物。由于懸浮物結(jié)合力較弱,可通過反沖洗快速沖刷下來,從而又恢復(fù)吸附能力。球形介質(zhì)耐有機(jī)物和氧化劑污染,運(yùn)行過程不必更換,每年添加少許即可。吸附塔反沖洗,采用自身排泥進(jìn)行反沖洗,操作簡單。

        工作原理圖如圖1所示。

        圖1 吸附塔原理圖

        3 吸附技術(shù)處理有色冶金含汞污酸廢水應(yīng)用案例

        3.1 工藝路線及裝置

        3.1.1 方案設(shè)計原則

        污酸脫汞方案立足于在已有酸洗凈化流程的基礎(chǔ)上,做到充分利用現(xiàn)有設(shè)備,新增部分處理裝置,將新增裝置嵌入到現(xiàn)有的凈化系統(tǒng)之中,實現(xiàn)污酸高效脫汞。

        3.1.2 脫汞技術(shù)方案

        為了在污酸凈化系統(tǒng)中有效回收污酸中有價金屬,提高污酸循環(huán)使用效果,在脫析塔出水送污水站主管上接入吸附塔系統(tǒng),經(jīng)過投加吸附藥劑,并利用吸附塔的過濾吸附作用,把有價金屬沉降到椎體底部排出壓濾回收。

        3.1.3 脫汞工藝流程

        見圖2。

        3.2 應(yīng)用情況

        含汞污酸廢水通過添加吸附劑后進(jìn)入吸附塔,根據(jù)流量、進(jìn)出口汞濃度變化調(diào)整吸附劑添加量。廢水從脫析塔泵入吸附塔,控制廢水流量為5m3/h~10m3/h,吸附劑添加量5kg/h~15kg/h。

        每天采集一個混合樣,分析樣品中汞含量。實驗結(jié)果如表2所示。

        經(jīng)過優(yōu)化,有色冶金廢水中的汞脫除率平均為99.67%,最高為99.98%,且脫汞后液清澈,證明該技術(shù)的可行性,并達(dá)到了預(yù)期的應(yīng)用效果。但也還存在藥劑消耗大,除汞后液波動等問題。

        圖2 有價金屬綜合回收項目工藝流程圖

        表2 吸附技術(shù)處理含汞污酸廢水應(yīng)用結(jié)果

        圖3 進(jìn)出口Hg濃度變化情況

        4 結(jié)論

        (1)污酸廢水處理過程主要將污酸中的汞富集到污泥中,經(jīng)過該技術(shù)的處理,污泥中汞品位最高達(dá)到50%,提高了污泥的價值。

        (2)項目投資成本低,操作簡單,可直接嫁接到原有工藝上,不影響正常生產(chǎn)。

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