1、班级：冶金1026班 学号：1000000147 姓名：苏丽婷,重金属工厂三废治理与综合利用,目 录,前言 一 、重金属三废的来源1废水的来源2废气的来源3废渣的来源二、重金属三废的治理1废水的治理2废气的治理3废渣的治理 三、 重金属三废的综合利用1废水的综合利用2废气的综合利用3废渣的综合利用 四、 以铜为例围绕说明三废的治理及综合利用,前 言,重金属三废治理是采取多种措施对工业生产排放的废气、废水、废渣进行处理和合理利用的系统工程。工业生产排出的废气中含有一氧化碳、二氧化碳、苯肼(a)芘、硫化氢、氮氧化物、氟化氢、氯化氢、甲醛、氨等有害气体；废水中有含有原油或石油制品的废水，含碱或硫化物
2、的废水，含重金属（铬、镉、镍、铜等）离子的废水，含酸、碱、氰化物的废水，以及热水等；固体废物为被丢弃的固体和泥状物质，其中有些是从废水和废气中分离出来的固体颗粒等。如果不仅从治理的角度，而从回收和综合利用的角度进行处理，它们又可变成一个新的生产过程的原料。,一 . 废水、废气、废渣的来源,1. 废水的来源 湿法冶金过程产生的污水硫酸净化工序的酸性污水火法冶金过程的外排污水 2. 废气的来源火法冶金过程中烧结、焙烧、熔炼、吹炼、精炼过程中产生的烟气。 3. 废渣的来源火法冶金过程产生的炉渣(各种氧化物的共熔体)湿法冶金工厂的废渣(浸出渣和污水处理 站的沉淀渣.),二. 废水、废气、废渣的治理,1
3、. 废水的治理 酸碱污水-自然中和，中和剂一般为石灰粉或熟石灰。 含酚污水-采用生物化学法处理。 含氟污水-混凝沉淀法和吸附法处理。 含砷污水-石灰法、铁盐法、硫化法、软锰矿法等处理。 含汞污水-有机汞氧化为无机汞用硫化物沉淀法、化学凝聚法、离子交换法、活性炭吸附法、化学凝聚法、金属还原法。 含重金属污水-氢的氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体法。,2. 废气的治理,高温含尘烟气一般先进行降温处理,具体选用的设备视烟气量大小和温度高低而定,对于烟气量较小又不能制酸的烟气可吸入冷空气降温,对于大中型工厂的冶炼高温烟气一般采用余热锅炉回收余热降至350左右送电收尘处理,为了保证余热锅炉的使用寿命现
4、在的锅炉压力均提高到2.54.0MPa。 350的烟气一般是直接进入电收尘器（对流态化焙烧炉的烟气由于烟气含尘高时可经旋风除尘器后再进入电收尘器），若采用袋式除尘器除尘则可采用表面才能冷却器或吸入冷风使烟气温度降到150以下才能送入袋式除尘器，否则温度过高会烧坏除尘滤袋。,3. 废渣的治理,有色冶金工厂和炉渣一般为水淬渣，少量的为熔渣块，水淬渣可以设渣场堆放，只需防止被雨水冲走，危害植被 。 对于含有有价金属的熔渣应针对其含有的有色金属和贵金属的品位和组成采用不同的方法进行回收，对含挥发性的金属和金属氧化物、硫化物可采用烟化炉或回转窑进行烟化挥发处理，对含Cu和贵金属的渣可采用造锍熔炼生产低品
5、位金属锍回收Cu、Ni、Co和Au、Ag。 湿法冶金工厂的浸出渣和污水处理站的沉淀渣应根据它们的不同性质采用不同的方法进行堆存。如湿法炼锌厂的黄钾铁矾渣、针铁矿渣的堆存应采取使用防渗漏的渣库堆存。,三、重金属三废的综合利用,1. 废水的综合利用 酸性污水和含重金属污水处理后的二次水一般pH值在 89之间，可用于熔炼系统熔渣水淬冲渣补充水和污水处理站自身用水，也可做湿法冶炼废渣调浆用水，若用于设备冷却用水还需采用离子膜过滤等方法处理后才能使用。 对于设备冷却水在经冷却塔冷却后可以循环使用。,2. 废气的综合利用,利用废气循环调节炉温和改善燃烧。 利用排烟通入一简单预热炉，或采用双膛炉交替地一方加
6、热，另一方通烟气预热，以提高炉料的入炉温度。 以换热装置利用离炉烟气预热空气（或煤气）。 除尘后的烟气如SO2浓度50%可送硫酸厂制酸。 除尘器收集的烟尘可采用气力输送或其他输送机把烟尘返回冶炼配料系统进行处理，或包好堆存。,3. 废渣的综合利用,由于火法冶金的弃渣一般为熔渣，因此炉渣内的少量重金属元素均已成为化合物状态而被固化，所以一般可作为铺路材料，也可作为水泥厂熟料粉磨时的添加料生产矿渣水泥。 水淬的炉渣作为造船厂船舶维修时喷砂除锈用的载体。 湿法炼锌废渣目前综合利用尚未找到合理的途径。,四、铜冶炼的三废治理及综合利用,铜冶炼中废渣的治理1.熔炼渣熔炼渣的治理在用反射炉或电炉熔炼冰铜中产
7、生大量熔炼渣，其主要含Fe，si及少量Cu等。在高温熔炼中该渣已形成玻璃体状态，不易被漫出且毒性很小一般经水淬后的渣用下列方法处理c一是因其渣无害，可选择适宜地方进行堆存，但占据大量土地二是将部分炉渣，返回熔炼用，但用量较少三是将渣直接用于铺铁路，做水泥配料和混凝土添加料等；四是因该渣的硬度高，经磨细后可用作喷砂除锈的较好材料。目前以后三者为主，其利用率高达8O 以上，并取得了较好的效益。,2. 转炉渣的治理,该渣含Fe，Cu，Si等较高，还含少量的Co及S等治理此渣主要是回收Cu及Fe。一般采用浮选法回收Cu，用磁选法回收Fe。主要工艺过程为：转炉排出热渣一玲却一破碎一细磨一浮选一铜精矿产品
8、。浮选尾矿一磁选一铁精矿产品原炉渣含Cu5%7% ，浮选后获得Cu精矿，含Cu 18%20% ，Cu的回收率为93%原炉渣含Fe 53%54%，磁选后得到Fe精矿，含Fe58%60%，Fe回收率为42% 。经过这种处理后可获较好的效益。3. 浸出渣的治理熔砂用H2SO4浸出Cu后获得浸出渣，含有Cu，Pb，Zn，Fe，Au和Ag等有价金属。除了选用适宜工艺回收Cu，Pb，Zn和Fe之外，主要采用氰化法回收贵重的An，Ag等，其价值更高，获得效益较好。,4. 阳极泥的治理,在用精Cu为阳极进行水溶液电解中，除得到纯铜产品(阴极Cu)外，还获得了含有价金属(如Au，Ag，Te，Se和Pt等)较多的
9、阳极泥。阳极泥的治理方法较多，其中较好的治理方法是；铜阳极泥进行硫酸化焙烧后，排出烟气用水浸出提取精硒(Se)，再用提纯法制得纯se。焙烧后的阳极混进行熔炼可制得氧化后期渣以回收铋(Bi)而金银合金进行电解精炼可制得电解Au和电解Ag金电解废液再回收Au，Pt和Pd；而苏打渣可回收Te。通过上述系列的工艺过程综合回收了se，Bi，Au，Ag，Pt和Pd等稀少金属，经济效益很高。,5. 烟尘的治理,在火法熔炼中获得了大量的烟尘(年约5万t)，一般其含有Cu，Pb，Zn，CA，Bi，sb，In和Fe等。烟尘的处理工艺如下：烟尘进行焙烧后用HSO。浸出In，Fe，Zn，Cd和Cu，再用P一204萃取
10、剂进行萃取相应元素(23级)，后用H SO反萃(36级)分别制得Bi，In，zn，Fe，Cd和Cu等的产品 而萃余液可回收Na SO 而浸出渣再用酸浸出的Bi液回收粗Bi而所得渣可回收Pb精矿。通过上述工艺可获得多种产品，效益明显。,铜冶炼中废水的治理,1、熔炼冷却废水的治理在用熔炼炉炼铜中，必须用冷的工业水进行某部分设备的冷却降温，以保证生产正常运行。一般这方面用水占总用水量的40左右。经冷却后的废水排放量很大，但其经过再冷却后可重复利用 一般废水重复利用率为85% 以上，效果较明显。 冲洗设备及地面废水的治理生产中各种设备有必要定期进行清洗，其废水量不大，可合并于车间总排污管内。而各车间地
11、面i中洗水、湿冶中洗渣水和滤料洗涤水等可并人车间排水管中流人厂内总废水处理站进行治理及复用。洗渣水及滤水中含有价金属多，且废水较少，可直接返回生产工艺利用，提高效益。,2. 废电解液的治理,其包括两种类型的废液：一是在阳极板铜进行水溶液电解铜时所产生的电解废液，呈酸性(H2SO4)，含有Cu，Ni和Co等，排放量较大；二是由堆授萃取 电积后所产生的电积废液，呈酸性(H2SO4)，含有Cu2H2SO4等，其排放量不少前者处理后可得CaSO4，NisO4和Ca2O3。等产品，效益可观。后者经适当净化后可返回配H2SO4作堆浸的淋浸剂之用。3. 萃取余废液的治理其含有少量煤油及萃取剂和H2SO4 等
12、，先将少量萃取剂集后返回萃取用之外，而余下的废液(pH4)，用废碱性液中和后可达到排放标准(pH=79)。,4. 制酸洗涤废水的治理,从熔炼炉排出的烟气经电除尘器除尘后，烟气进入净化处理，有时用工业水进行洗涤净化后所产生的废洗涤水，先除去其所含的少量湿尘后，再将洗涤水进行净化处理，以除去有害金属元素如Pb，Zn，Cd和As等，以达到国家卫生标准，即可排放或重用。,铜冶炼中废气的治理,1. 烟气(含SO 2)的治理因我国铜呈硫化物矿存在较多，故以硫化铜精矿进行火法熔炼时产生含SO24o的大量烟气。该烟气约的理已由综合回收型向环保型的方向发展，并已取得很大的效盏。据统计，我国铜熔炼中年产生烟气约2
13、000万m3，台SO2约85万t，必须进行综合利用SO2制取工业H2SO 4。H2SO4的工艺是：熔炼炉排出的烟气先用余热锅炉将余热回收后再用电收尘器进行收尘，最后将烟气送入净化处理。然后经过两次转化，两次吸收工艺过程制成工业H2SO4，尾气合格排空目前国内铜回收生产的工业H2SO498 ，灰分002%，Fe 0.02 %，As 001% ，色度20 ml，透明度69mm可满足用户要求。总硫量利用率仅达67%，余热利用率及收尘率均较高，SO 2转化率995% ，吸收率999%据统计，铜生产中回收SO2。制备H2SO4 量约130万ta，占全国总量的20% 左右，经济教益较好。,2. 含酸雾或氨
14、雾废气的治理,一般湿法处理铜精矿中，产生大量酸雾或氨雾的废气，其含H2SO4或NH3量均超过国家标准。可选用冷水吸收法净化此废气。主要工艺过程为：湿法浸出铜矿排出废气一集风罩集气一管道输送一淋洗吸收塔一除气沫一尾气一排空用工业冷水在吸收塔内吸收酸雾或气雾于收集池内，从而除去废气中的含H2SO4或NH3量，使尾气合格排空。淋洗吸收塔下部进入废气，上部喷淋工业冷水，反复进行吸收达到要求为止。3. 含酸电解废气的治理在电解槽上部产生含少量H2SO4废气，用风罩集气后，采用局部机械排风系统，将废气稀释后而排人大气中，不污染环境。,4. 萃取铜废气的治理,在大型萃取设备进行搅拌萃取铜中，其rf1上部排出一部分含萃取剂和H2SO4的废气，可选用风罩集气局部机械排风，把废气稀释后台格排人大气中，不影响环境，且保护生产场所的安全生产。铜生产的三废治理及效果在有色金属生产中，铜的冶炼三废占有相当大的数量，形成较多的污染源，对生产及周围环境的污染较为严重。多年来，各冶炼企业对三废进行治理，已获得了极大的效果及效益同时，由于对冶炼厂进行了许多的技术改造，引进先进技术及装备，大力推行清洁生产，冶炼三废有很大的减少，保护了环境。,谢谢,
