摘 要：隨著我國越來越注重環(huán)境保護，控制生產(chǎn)污染是不可缺少的。冶煉煙氣制酸過程面臨著諸多污染問題，煙氣制酸產(chǎn)生的污酸就是其中之一。本文總結(jié)了目前污酸處理技術(shù)，提出了對未來污酸處理的技術(shù)展望。

關(guān)鍵詞：冶煉；煙氣制酸；污酸處理

近年來煙氣制酸工程作業(yè)不斷增多。由于我國工業(yè)科技水平相對落后，化工業(yè)也帶來了一系列的污染問題。其中，冶煉煙氣制酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的污酸就是一大污染源。因而，掌握污酸處理技術(shù)要點，實時調(diào)整生產(chǎn)工藝方案，也是冶煉行業(yè)生態(tài)化轉(zhuǎn)型重點之一。

一、污酸的危害性

在冶煉制酸工藝流程中，經(jīng)電收塵后的冶煉煙氣，經(jīng)過煙氣凈化產(chǎn)生的酸為“污酸”，污酸需送污酸污水處理站處理后，達標(biāo)排放。污酸中還有大量重金屬物質(zhì)，嚴重影響了空氣、水質(zhì)、土壤等原生態(tài)性。另一方面，隨著化工業(yè)生規(guī)模擴大化發(fā)展，污酸排放量持續(xù)超標(biāo)對社會環(huán)境保護極為不利，嚴重制約了生態(tài)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境發(fā)展。

二、污酸處理技術(shù)的優(yōu)缺點分析

目前國內(nèi)對冶煉煙氣制酸產(chǎn)出污酸處理方法大致有化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附法、膜分離法、硫化氫法等，下面對各種方法優(yōu)缺點敘述如下：

（一）化學(xué)沉淀法。

1.先中和后硫化法。該法就是在一定條件下使重金屬以硫化物和氫氧化物沉淀形式分別排除：

Mn++ n（OH）-=M（OH）n↓ 2Mn++nS2- =M2Sn↓

部分重金屬化合物溶度積列于下表：

該法硫化劑為工業(yè)硫化鈉，中和劑為普通石灰。該法是先用石灰漿將污酸的pH調(diào)至4，過濾以脫除部分的Fe3+、Pb2+，然后加入硫化劑。中和反應(yīng)控制條件為溫度20～30℃，反應(yīng)終點pH值為10，中和劑為普通石灰。在處理過程中會產(chǎn)生大量的含重金屬的石膏渣。無法銷售且隨著時間的推移工廠內(nèi)的堆放也是個很大的問題。且其處理完的廢水含有鈣和鈉離子回用受到限制。

2.先硫化后中和法。硫化部分。污酸中所含的汞、砷是危害最嚴重的元素，也是最難除掉的元素，通過砷硫化反應(yīng)的溫度曲線（下圖所示）可知溫度對脫砷的影響較大，因此硫化反應(yīng)溫度不宜太高。

此外，對硫化反應(yīng)影響較大的一個因素是PH值，具體情況列于下表：

從上表結(jié)果可知除汞、砷硫化反應(yīng)最佳pH范圍在3左右為宜。

綜上所述，該法硫化反應(yīng)控制條件為溫度30℃左右、反應(yīng)pH值控制在3～4。

中和反應(yīng)部分。經(jīng)過硫化反應(yīng)后的污酸主要雜質(zhì)成分為Pb、Zn、Cd、Fe以及微量的As、Hg等元素，處理這些金屬的中和反應(yīng)最佳pH值列于下表：

中和反應(yīng)控制條件為溫度20～30℃，反應(yīng)終點pH值為10，中和劑為石灰漿。硫化后中和法不同的是先用石灰漿將污酸的pH調(diào)至4，澄清過濾以脫除部分的Fe3+、Pb2+，然后加入硫化劑。該法產(chǎn)生的石膏渣含金屬有害物質(zhì)相比先中和后硫化工藝要少，但處理成本較高，處理完的廢水含有鈣鈉離子，工業(yè)回用幾乎不可能。

（二）離子交換法。離子交換法是利用離子交換劑分離污酸中有害物質(zhì)的方法，含重金屬污酸通過交換劑時，交換器上的離子同水中的金屬離子進行交換，達到去除水中金屬離子的目的。此法操作簡單、便捷，但離子交換劑制造復(fù)雜，成本高，造成二次污染，因此在應(yīng)用上受到很大限制。

（三）吸附法。吸附法是利用吸附劑的獨特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子，使用不同吸附劑的吸附法，不同程度地存在投資大，運行費用高，污泥產(chǎn)生量大等問題，處理后的水難于達標(biāo)排放。

（四）膜分離法。膜分離法是利用高分子所具有的選擇性進行物質(zhì)分離的技術(shù)，包括電滲析、反滲透、膜萃取等。利用膜分離技術(shù)可以回收利用電鍍原料，大大降低成本，另外可以實現(xiàn)電鍍廢水及物料回收，具有很好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。但光采用膜技術(shù)，會帶來濃水問題，不能解決達標(biāo)排放的問題。膜只是一種分離技術(shù)，膜技術(shù)必須和其它技術(shù)一起才能真正發(fā)揮它的作用。

（五）硫化氫法。硫磺氣體和氫氣在一定的壓力下合成H2S氣體，合成的硫化氫氣體經(jīng)過多級塔槽式裝置與循環(huán)的廢酸水溶液交換吸收，使大部分H2S氣體和溶液中重金屬離子及砷離子發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)硫化物沉淀，剩余少量H2S經(jīng)過堿液吸收，使之轉(zhuǎn)換為NaHS或Na2S返回多級塔作為硫化劑用。當(dāng)酸液硫化完成后，硫化后液經(jīng)泵輸送至沉降槽內(nèi)進行沉降，沉降槽底部濃漿經(jīng)壓濾后進入清液儲槽，再由輸送泵送至濃縮塔，在濃縮塔內(nèi)通過循環(huán)泵進行循環(huán)，使酸液與經(jīng)過蒸汽換熱后的高溫?zé)犸L(fēng)接觸，酸液中的水份蒸發(fā)到熱風(fēng)中，隨熱風(fēng)一起由煙囪排空，經(jīng)過濃縮后的酸液由泵送至酸廠使用。該工藝與其他同類工藝相比優(yōu)點是：（1）不產(chǎn)生含砷石膏即不產(chǎn)生砷的二次污染；（2）硫化劑比市場購買的Na2S成本要低，且不含雜質(zhì)，使處理完的水更適合使用；（3）實現(xiàn)生產(chǎn)中的零排放。

三、未來污酸處理技術(shù)展望

針對冶煉煙氣制酸產(chǎn)生的污酸處理問題，未來，國內(nèi)污酸處理技術(shù)更加多樣化，主要有：

（一）二次回收法。在利用煙氣制硫酸的過程中，其中的砷、鎘、氟等又轉(zhuǎn)移到洗滌煙氣產(chǎn)生的污酸中，因此，有效回收污酸中包括砷、鎘在內(nèi)的重金屬及氟，實際上就是控制了有色冶煉中最重要的污染源。冶煉生產(chǎn)中，對污酸物質(zhì)可采取二次回收處理法，按照現(xiàn)有工業(yè)條件進行深化處理，提高制酸過程的環(huán)保系數(shù)。

（二）深度處理法。采用酸性水重金屬離子脫除和氟氯離子脫除相結(jié)合技術(shù)，改變早期單一處理技術(shù)存在的不足，構(gòu)建新型工藝處理流程，體現(xiàn)出深度處理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。通常，深度處理回用工藝中，酸水經(jīng)脫除砷及重金屬后濃縮返回干吸工段循環(huán)使用，氟離子與氯離子以氟化氫與氯化氫形式從溶液中解吸處出來，再經(jīng)過堿液吸收后進行深度處理再循環(huán)使用，達到生產(chǎn)中的零排放。

（三）污酸分離法?；谖鬯崽幚砉に嚵鞒滔?，對整個生產(chǎn)車間、流水線等實施一體化控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)與管理調(diào)度的統(tǒng)籌化。企業(yè)可以建立“生態(tài)化”冶煉管理模式，充分發(fā)揮新技術(shù)為生產(chǎn)作業(yè)提供的優(yōu)質(zhì)條件。

四、結(jié)語

總之，冶煉煙氣制酸污酸處理過程中，可圍繞產(chǎn)品建立一體化調(diào)度管理方案。另一方面，企業(yè)要發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)功能優(yōu)勢，從生產(chǎn)過程、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)督等方面實施全面調(diào)控。靈活應(yīng)用各種污酸處理方法，使得冶煉煙氣制酸對環(huán)集的影響降到最低。

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作者簡介：胥永， 中國瑞林工程技術(shù)有限公司。