铜冶炼污酸浓缩液资源化处理实验研究

摘要

铜冶炼烟气制酸的洗涤净化环节产生大量的酸性废水，由于其酸度高，冶炼企业一般称之为“污酸”。该污酸溶液体系非常复杂，组分多、浓度高，主要含有高浓度的硫酸根离子、氟离子、氯离子，同时还含有高浓度的砷，多种金属如铜、锌、铅、镉等，是一种危害大、难处理的矿冶工业废水。如果不对此类酸性废水进行有效的处理，不仅会严重的污染环境，而且会造成资源的极大浪费。针对此废水的特点，研究能够将废水中的多种有价元素资源化回收的处理工艺具有重要的实际意义。
　　针对铜冶炼污酸处理中目前普遍采用的硫化沉淀-中和铁盐、石灰中和等工艺方法存在的处理费用高、资源没有得到回收、产生大量难以处理的危险固废、出水水质难以达到回用要求等不足，基于浓缩法综合资源化（蒸发浓缩回收三氧化二砷、浓缩液硫化沉淀回收金属、浓缩液除氟、氯后回收稀硫酸）的思路，本文研究在铜冶炼污酸蒸发浓缩得到污酸浓缩液的基础上将污酸浓缩液进行综合资源化的处理工艺技术。即以铜冶炼污酸蒸发浓缩液净化处理与资源化回收为研究对象，实验研究污酸浓缩液去除氟、氯、砷、重金属的问题，主要的工作及得到的主要结果为：
　　（1）研究了铜渣除氯法去除污酸浓缩液体系中氯的方法，实验考察了铜粉与氧化铜加药量、反应温度、反应时间和搅拌速度等因素对氯去除率的影响，实验结果表明：当铜粉与氧化铜投加量为3倍以上理论用量，反应温度为20℃，反应时间为1.5 h，搅拌速度为200 r/min时，氯的去除率达到95％以上。
　　（2）研究了采用硅藻土吸附净化污酸浓缩液中氟的方法，实验考察了硅藻土投加量、反应温度、反应时间和搅拌速度等因素对氟去除率的影响，实验结果表明：当硅藻土投加量为5倍以上理论用量，反应温度为60℃，反应时间为10 h，搅拌速度为200 r/min时，氟的去除率达到90%以上。
　　（3）研究了在高酸条件下采用硫化沉淀方法去除污酸浓缩液中砷及其他重金属的效果，实验考察了硫化钠加药量、反应温度、反应时间和搅拌速度等因素对砷及各种金属去除效果的影响，实验结果表明：当硫化钠的投加量为4倍以上理论用量，反应温度60℃，反应时间为1 h，搅拌速度为150 r/min时，砷的去除率达到95%以上，镉的去除率达到70%以上，铜的去除率达到99%以上，铁的去除率达到50%以上，铅的去除率达到75%以上，锌的去除率达到85%以上。

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第一章 绪 论

1.1 选题背景

1.2 铜冶炼污酸特征及其处理研究现状

1.3 本课题研究的意义、目的和内容

1.4 实验技术路线

第二章 实验材料与方法

2.1 实验原料、试剂和仪器

2.2 实验方法

2.3 分析测定方法

第三章 污酸浓缩液除氯实验研究

3.1 实验过程与结果讨论

3.2 本章小结

第四章 污酸浓缩液除氟实验研究

4.1 实验过程与结果讨论

4.2 本章小结

第五章 硫化沉淀法除砷及重金属实验研究

5.1 实验过程与结果讨论

5.2 本章小结

第六章 结论及建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

附 录1 离子选择电极法测定氯离子

附 录2 离子选择电极法测定氟离子

附 录3 总砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法

附 录4 原子吸收分光光度法测定重金属离子

致谢

攻读学位期间的研究成果