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        硫鐵礦制酸裝置污酸脫砷生產(chǎn)實踐

        2020-07-21 04:41:16陳竹青
        硫酸工業(yè) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:污酸酸處理硫化鈉

        陳竹青

        (銅陵化學工業(yè)集團有限公司,安徽銅陵244000)

        用硫鐵礦制酸時硫鐵礦中含有重金屬砷,某公司生產(chǎn)硫酸使用的硫鐵礦一般w(As)為0.1%左右,經(jīng)凈化洗滌后污酸中ρ(As)最大約為1 050 mg/L,如果這部分砷不除掉,不能滿足環(huán)保要求且給污水處理和后序使用帶來不便。

        現(xiàn)以某公司為例,介紹將污酸中砷去除后稀酸供化肥廠使用的生產(chǎn)實踐。

        1 污酸來源

        該公司現(xiàn)有3套系統(tǒng)200 kt/a硫鐵礦制酸裝置,一、二系統(tǒng)凈化采用空塔+填料塔+電除霧器流程,三系統(tǒng)凈化采用動力波洗滌器+填料塔+電除霧器流程,污酸排出量為6 m3/h。原來這部分污酸直接進污水處理站用石灰中和,產(chǎn)生大量中和渣,也造成資源浪費,現(xiàn)將其處理達標后供化肥廠使用。脫砷前和脫砷后污酸需達到的指標見表1。

        表1 脫砷前后污酸的指標

        2 污酸處理工藝流程

        將每套系統(tǒng)污酸總循環(huán)量的10%經(jīng)斜板沉降器沉降,沉降后的污泥排入沉淀池,經(jīng)板框壓濾機壓濾后濾餅返回沸騰爐燃燒或摻入礦渣混合外銷;污酸清液一部分補充冷卻塔,另一部分自流至沉淀池,經(jīng)脫砷裝置脫砷后進入稀酸儲槽供化肥廠使用。污酸處理工藝流程見圖1。

        圖1 污酸處理工藝流程

        3 脫砷裝置

        3.1 設(shè)計規(guī)模

        工程設(shè)計規(guī)模為15 m3/h,凈化污酸中ρ(As)最高1 200 mg/L,一般為700 mg/L。

        3.2 工藝原理

        采用硫化法脫砷。硫化法是將三價砷轉(zhuǎn)化為極難溶的三硫化二砷(As2S3)而被去除?;瘜W反應(yīng)方程式如下:

        1)脫砷反應(yīng):

        2)堿液吸收:

        3)污水中和:

        3.3 工藝流程

        脫砷裝置工藝流程見圖2。

        圖2 脫砷裝置工藝流程

        1)污酸處理工藝:含砷污酸由廠區(qū)管道收集進入原有稀酸池暫時儲存,稀酸池污酸由污酸提升泵提升至兩級硫化處理系統(tǒng)。先進入一級硫化處理系統(tǒng),污酸經(jīng)泵提升至1#混合反應(yīng)池,調(diào)節(jié)pH值,投加硫化鈉、PAM后進入1#沉淀池;沉淀后出水自流進入二級硫化處理系統(tǒng),廢水自1#沉淀池出水槽自流進入2#混合反應(yīng)池,調(diào)節(jié)pH值并投加硫化鈉、聚丙烯酸銨(PAM),充分反應(yīng)后進入2#沉淀池,沉淀后進入清水池內(nèi)暫時儲存,并回用于車間生產(chǎn)或深度處理。

        2)廢氣處理工藝:1#混合反應(yīng)池及2#混合反應(yīng)池在運行過程中產(chǎn)生的硫化氫氣體收集后進入堿液吸收裝置,凈化后的氣體通過管道輸送至原污水處理系統(tǒng),作為廢水站攪拌空氣用。

        3)污泥處理工藝:1#沉淀池及2#沉淀池產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池,污泥經(jīng)板框壓濾機壓濾干化后定期外運處置(交由有資質(zhì)單位處理),污泥濃縮池上清液及壓濾液排至稀酸池。

        3.4 主要設(shè)備

        主要設(shè)備見表2。

        表2 脫砷裝置主要設(shè)備一覽表

        續(xù)表2

        4 運行效果

        污酸處理系統(tǒng)試運行72 h后檢測結(jié)果見表3。

        從表3可以看出:3組污酸砷去除率分別為95.17%,97.43%,92.40%,平均為95.00%,達到預期目標,不會對稀酸的后序回用或處理產(chǎn)生影響,符合環(huán)保要求?,F(xiàn)處理的稀酸已供化肥廠連續(xù)使用。

        表3 脫砷前后稀酸檢測相關(guān)數(shù)據(jù)表

        5 污酸處理效益

        污酸處理系統(tǒng)運行費用主要是藥劑硫化鈉、PAM和氫氧化鈉的費用,合計約18.5 元/t,如果污酸直接進入污水處理站用石灰中和,石灰和處置中和渣費用為43元/t。采用硫化鈉脫砷法生產(chǎn)的稀酸循環(huán)利用將減少成本24.5元/t,污酸按6 t/h,年8 000 h計算,將節(jié)約成本117.6萬元/a。

        6 結(jié)語

        采用硫化鈉脫砷法對制酸裝置產(chǎn)生的污酸進行處理,稀酸中ρ(As)降為平均25.0 mg/L,砷去除率最高可達97%以上,平均95%左右,達到了環(huán)保要求,提高了凈化稀酸的品質(zhì),降低了污酸處理成本。處理后的污酸能夠滿足化肥廠的使用要求,實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標。

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