《有色金属冶炼行业污酸处理及资源化利用关键技术》

近年来,中国有色金属行业得到了较快的发展,2018年十种有色金属产量5688万吨,连续十年位列世界第一。过于密集的有色冶炼行业及高强度的重金属污染排放,已经给脆弱而敏感的生态环境造成了明显影响。其中,该行业的共性问题是冶炼烟气在洗涤过程中产生大量含有多种重金属的酸性废水(简称“污酸”)。国内常用的污酸处理方法是石灰中和法,产生大量的含重金属石膏渣危废,造成有效组分难以回收利用。中国尚缺乏综合利用或安全的处置方法。因此,污酸的治理亟待研发废渣产量低且有利于各种组分回收和资源化利用的新技术,抓好这类污酸的综合治理对加强中国重金属污染控制和危废管控具有重要作用。

该项目针对有色金属冶炼行业制酸烟气洗涤产生的污酸处理难题,通过研究形成了五项关键技术及装备:①从污酸废渣的减量化、主要重金属组分的高效去除及分离回收等因素考虑,建立了污酸的镁法低渣中和新方法,结合焙烧+吸收法回收汞+沉淀法逐级分离砷、硒组分。②基于污酸中汞的‘驱除’及气态元素汞高效回收,开发了硫酸铁预脱硫制酸+硫酸汞/过氧化氢除汞深度脱硫两段式组合工艺。③考虑到污酸的工艺回用,利用烟气余热-低品位蒸汽多效蒸发的耦合系统,开发了污酸提浓及循环利用中的氟、氯去除关键设备及技术。④开发了一种耦合双区式烟气汞高效回收装置,并将其应用于所开发的汞吸收回收工艺,实现污酸中汞的资源化。⑤开发了磁性复合材料,用于污酸中被驱除的气态汞的回收,形成技术工艺,并对反应机理进行了分析。

该项目开发了新技术/新工艺3项、新装置2套、新材料1项,授权发明专利5项;发表科技论文8篇,其中JCR三区以上7篇,发表的论文得到了国内外同行的高度肯定及引用,共被引用50次。开发污酸的镁法低渣中和及重金属回收技术使处理后废渣量比传统工艺减少90%以上,砷、汞、硒等回收率大于90%;开发的污酸提浓及循环利用中的氟、氯去除关键技术及装置,使污酸提浓至50%以上,氯离子浓度低于1000mg/L,氟离子浓度低于400mg/L;开发的污酸中汞的还原驱除及回收技术与装置,使汞排放满足《铅、锌工业污染物排放标准》,回收率大于90%。

该项目工艺技术与装备于2015年开始研发,2016-2018年在河南企泰环境工程有限公司、卢氏县宁西贵金属有限公司、河南康泓环保科技有限公司、上海毓贯环保科技有限公司等企业得到应用,建设了污酸低渣中和及重金属回收、烟气汞净化及回收、污酸提浓及氟/氯去除项目生产线,在正常运营期间处理效果完全达标。

该项目为有色冶炼行业污酸处理、资源回收利用和环境保护性项目,通过技术成果的转化与推广,彻底解决了企业排放污酸的环境污染风险,提升该省有色金属冶炼行业环保成效。该技术成果的推广将促进冶炼行业绿色健康发展,为污染治理提供经济有效的技术支撑,具有显著的环境效益和社会效益。

成果说明

该项目于2015年由郑州轻工业大学、上海交通大学、河南企泰环境工程有限公司共同研发。2016年3月1月将本项目科技成果“污酸的镁法低渣中和处理及重金属回收关键技术”、“污酸中汞的高效去除及回收技术”在河南企泰环境工程有限公司进行了工程应用。经过两年多的运行,基于污酸的镁法低渣中和处理及重金属回收创新技术,本公司污酸处理技术得到了提高,使处理后的危废量比传统方法减少了90%,同时汞的回收率高达92%左右,满足工业化生产的要求,并实现了资源化。该公司在污酸处理相关工程中2016年共签订合同120万元,2017

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