陳云峰，宋宏儒，趙 燕，曹杰義，張鳳嬌

（金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

1 廢水治理

隨著社會經(jīng)濟和工業(yè)水平的快速發(fā)展，環(huán)境保護已經(jīng)成為當前人們重點關(guān)注的問題之一，貴金屬冶煉中廢水治理也在行業(yè)領(lǐng)域中被高度重視。以往傳統(tǒng)的處理方式并不能將貴金屬冶煉廢水當中的物質(zhì)進行有效降解處理，且在方式方法上也存在著不合理性，會對周邊環(huán)境造成一定的污染，給人們的生產(chǎn)生活帶來不良影響。下面我們就來了解以下處理廢水的新工藝。

（1）經(jīng)初步處理之后的廢水情況。貴金屬主要以離子形式存在于冶煉廢水當中，采用鐵粉置換法，可以將冶煉廢水當中的貴金屬置換出來，如圖1所示，將金、銀等貴金屬分離處理，經(jīng)過鐵粉置換初步處理后的冶煉廢水的組成如下：其中煉金材料金含量在8mg/L，銀含量是10mg/L，銅含量是5244mg/L，鋅含量是1035μg/L，砷含量為55.24μg/L，鉛含量為16.2μg/L。由上述數(shù)據(jù)可以看出，采用鐵粉置換法對貴金屬冶煉廢水進行處理后，其中的銅含量最高，這對廢水的后續(xù)處理有較大影響，并且當中含有多種貴金屬成分，仍具有較大的回收價值，有待進一步處理。

圖1 貴金屬顯微鏡下離子形態(tài)

（2）硫酸亞鐵還原+鐵粉置換法聯(lián)合處理工藝。

這種聯(lián)合處理工藝和傳統(tǒng)的處理工藝相比，前者具有處理效率高、處理量大、處理成本低、適應(yīng)性強、貴金屬回收率高等諸多優(yōu)勢。從其工藝流程中能夠看出，硫酸亞鐵還原+鐵粉置換聯(lián)合處理工藝的主要工作機理為：硫酸亞鐵與貴金屬冶煉廢水當中的金、銀、鈀等會發(fā)生還原反應(yīng)，具體的化學(xué)還原反應(yīng)方程式如下：

HAuCl4+3FeSO4=Au+3Fe2(SO4)3+HCl+FeCl3

Ag++Fe2+=Ag+Fe3+

4HCl+PdCl2+2FeSO4=Pd+2FeCl3+2H2SO4

通過化學(xué)方程式我們可以看出，利用硫酸亞鐵能夠讓冶煉廢水當中的氯金酸形成還原反應(yīng)，并與廢水當中金、銀等多種貴金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沉淀出金屬單子，經(jīng)固體金屬從廢水中分離出來，如圖2所示。

圖2 硫酸亞鐵還原+鐵粉置換聯(lián)合處理

運用硫酸亞鐵還原+鐵粉置換聯(lián)合處理后的冶煉廢水組成如下：金含量為0.1mg/L，鋅含量為368.2μg/L，銅含量為1658.5μg/L，鉛含量為8.63μg/L，銀含量為0mg/L。與單獨的鐵粉置換法處理后冶煉廢水組成數(shù)據(jù)相比，可以看出，運用硫酸亞鐵還原+鐵粉置換聯(lián)合處理后，冶煉廢水當中貴金屬含量顯著降低，其中金元素的回收率高達99.98%以上，通過聯(lián)合處理工藝，不僅可以有效提升貴金屬的回收率，同時還能有效降低廢水中銅、鉛等金屬元素的含量，從而極大的降低了冶煉廢水排放后對周邊土壤以及水資源環(huán)境造成的污染。

2 現(xiàn)存問題

（1）原料預(yù)處理產(chǎn)生NO氣體：由于用于在熔爐中吸收液體和處理氮氧化物的原始設(shè)備噴淋塔存在噴嘴堵塞，泵泄漏，嚴重的噴淋塔腐蝕，運行速度低和正常使用等問題，因此使用噴液不能完全吸收NO。結(jié)果，當HNO3用于銀的酸浸時產(chǎn)生的氮氧化物不能滿足排放標準并且對環(huán)境有負面影響。

（2）原料粗煉產(chǎn)生的煙塵：由于長期的故障，無法正常使用已安裝的除塵設(shè)備，并且煙霧和灰塵也無法得到妥善處理，這不僅會破壞環(huán)境，還會造成少量金屬損失。

（3）冶煉過程中產(chǎn)生的廢水：冶煉過程中含有少量的貴金屬，例如金，銀和貴金屬，例如銅和鉛，并且沒有集成的回收系統(tǒng)。在對環(huán)境的要求日益嚴格的情況下，無論產(chǎn)品單位如何，都無法實現(xiàn)這一目標。廢水排放或危害，要符合環(huán)保排放標準，因此才不會造成貴金屬損失。

3 廢渣治理

為了實現(xiàn)我國貴金屬資源持續(xù)發(fā)展的目標，必須要對有色金屬冶煉廢渣當中的貴金屬實施合理回收，對冶煉廢渣中的有效資源進行再次利用，從而促使我國的貴金屬資源開采形成綠色循環(huán)模式。有價金屬包括貴金屬和其他金屬，是由有色冶煉金屬的廢渣當中提取出來的，也是有色冶煉金屬其中的組成部分，冶煉企業(yè)應(yīng)進一步提高對有價金屬的關(guān)注度，促使冶煉貴金屬廢渣的處理效率得到有效提升，避免由于人為原因所造成的資源浪費。在對貴金屬冶煉廢渣進行處理時，金屬制取工業(yè)屬于一種較為有效的方法，主要用于對金屬物質(zhì)的提煉，具體方法如下：

3.1 電解法

提取有價金屬的核心方法即是電解法。該項工藝的技術(shù)原理就是為冶煉廢渣當中殘存的金屬加以提煉，同時電解法還能夠和回收技術(shù)同時進行，這種方法不僅能夠節(jié)省冶煉所消耗的時間，并且還能較好的提高回收有價金屬的數(shù)量。濕法冶煉到了最后環(huán)節(jié)時可適當采取電解法來操作，利用電解法能夠加速有價金屬的溶解。另外，電解法所用到的電流比較穩(wěn)定，耗能較少，可以提高回收效率。利用電解液鹽酸來提取有價金屬造成的損失較小，因此常被用于金屬回收。與此同時，采用電解法提煉出來的有價金屬比較純凈，使用率也比較高，應(yīng)從被廣泛應(yīng)用與有價金屬的回收處理中。

3.2 聯(lián)用技術(shù)

在有色冶金的廢渣當中，金屬種類繁多且類型復(fù)雜，各種各樣的有機金屬以不同的形式存在于廢渣當中。同時在有價金屬回收過程中有各種形式的物理、化學(xué)表現(xiàn)。如果對有價金屬的回收只是采用一種技術(shù)方法，就不能將各種類型的有機金屬全部高效回收，因此會導(dǎo)致一定程度的浪費。合理利用聯(lián)合技術(shù)能夠較好的解決這類問題，實現(xiàn)對各種有價金屬的共同回收，并在很大程度上降低了對能源的消耗，提高了回收的效率，在一定程度上減輕了我國金屬資源的開采壓力。

4 廢氣處理

4.1 治理原理

在進行貴金屬冶煉時，采用氮氧化物設(shè)備進行元堿液吸收處理，由于該設(shè)備的噴淋頭常會出現(xiàn)泵漏、噴頭堵塞等多種問題，導(dǎo)致無法將金屬冶煉中所產(chǎn)生的NO全部吸收，即使采用堿液噴淋也還是會產(chǎn)生氮氧化物，無法達到環(huán)保排放標準。對此，金屬冶煉單位可以采用木炭還原系統(tǒng)對氮氧化物進行處理，其治理原理為：

2NO+C=CO2+N2

2NO2+2C=2CO2+N2

通過該系統(tǒng)，廢氣當中的NO、NO2被木炭還原成不會對環(huán)境造成污染的N2和CO2，廢氣排放可達到國家相關(guān)標準。

4.2 廢氣量(NO)

化銀反應(yīng)方程式：3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O，計算溶解138kg銀放出NO量為：9.54m3，即12.77kg；

化銅反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2十2NO↑十4H2O，計算溶解2.3kg銅放出NO量為:0.54m3,即0.72kg；

化鋅反應(yīng)方程式：3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2十2NO↑十4H2O，計算溶解2.3kg鋅放出NO量為：0.52m3,即0.70kg；

化鐵反應(yīng)方程式：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，計算溶解18.4kg鐵放出NO量為；7.36m3，即9.86kg；共計產(chǎn)生NO量為：17.96m3,即24.05kg，每天運行時間8h，平均每小時排放量為：2.24m3，即3kg。

利用木炭還原系統(tǒng)讓廢氣快速的發(fā)生還原反應(yīng)，廢氣處理率可達到99.5%以上，從而達到國家相關(guān)的排放標準。

5 結(jié)束語

得益于金銀冶煉過程中“三廢”的處理以及設(shè)備，場所和工藝的改進，該公司的冶煉車間已成為冶煉貴金屬的環(huán)保場所。不僅排放到環(huán)境中，而且各項指標均符合國家排放標準，還減少了環(huán)境污染。