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摘 要：本文探讨了铜冶炼污酸处理工艺，并结合实践分析了污酸排放量大的原因，提出了针对性的改进措施，目的是为了实现污酸减量化，创造更大的生产效益。
关键词：铜冶炼污酸；处理工艺；污酸减量化；探讨与实践
中图分类号：X758 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0327-02
实践证明，通过改造铜冶炼污酸处理工艺，对相应的控制措施进行制定，能够确保污酸减量化目标的实现，保障生产系统的水平衡，而且可使处理的总费用有效降低。
1 案 例
某铜冶炼公司采用艾萨炉冶炼技术，产生的冶炼烟气作为制酸原料。烟气制酸工序净化排出的砷污酸重金废水，通过中和铁盐二段法进行工艺处理，使其符合相符相关标准[1]。由于采用此工艺处理后的砷污酸重金废水硬度很高，且会受到生产系统回用限制，由此会使公司生产系统失去平衡，特别在雨季处理污水时有较大的负荷，而且相对来讲，污水处理需要较高的成本，为了降低成本，保障平衡的水生产系统，十分有必要改造工艺技术[2]。
2 污酸处理工艺
2.1 污酸产生
冶炼烟气经电收尘，而后再除尘洗涤、降温，之后采用到二级电除雾器从高压直流通入，进一步地将烟气当中地砷和硒、酸雾和尘以及氟除去。净化过程中每天会产生350m3污酸，且在污酸当中，有0.8～1.2g/L的尘，0.8～1.2g/L的氟，0.8～1.2g/L的砷，此外还含有Ag和Zn、Au和Pb、Cu等重金属元素。
2.2 处理污酸的工艺
净化过程中，金属离子和As和尘、F和SO2经烟气洗涤不断富集，不可再继续使用到循环酸，一旦As同8000mg/L相接近或者稀酸含尘有1500mg/L时，需在净化的工序当中补加大量新水，当稀释沉淀之后，向污酸处理的工序排放沉降槽底流。按照污酸特点，处理时采用到中和一铁盐工艺。一般分为两段处理工艺，第一使沉淀中和[3]。第二，氧化硫酸亚铁将砷除去，使中和pH值提高，确保氟沉淀和重金属符合《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）中水污染物排放限值，并且需降低中和液的悬浮物和中和液含砷，将10%的硫酸亚铁水溶液投加到中和上清液中，鼓风氧化3#剂降残留砷至0.5mg/L以下，经过铁盐As去除和二级中和以及污酸池沉降等工序之后，符合《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010），以下即工艺流程，请看图1。
2.3 产生中和渣
在处理现污酸时主要会对电石渣这一原料进行利用，Ca（OH）2是主要的化学成分，一般在水中微溶，但不同水发生反应，中和池内可中和硫酸，氢氧化钙和铜、氟和砷反应使沉淀生成，这样便可将铜、氟和砷除去。在二段氧化反应中，主要对pH进行控制，氧化反应之后，不仅会实现Fe2+到Fe3+的氧化，并且还会实现AsO33-到AsO43-的氧化。碱性溶液除了有氧化反应，并且也会有沉淀反应发生。在3号浓缩池内，为了进一步同砷絮凝反应，可对外加铁盐进行利用，使难溶的砷酸铁FeAsO4和亚砷酸铁Fe（AsO2）3生成，从而确保除砷目的达成。
所以，污酸同电石渣乳液发生中和反应之后所产生的固体沉淀物即中和渣，而3#浓缩池内的反应同二段氧化反应所产生的沉淀物都从中和渣进入。
3 分析现状
对2016年3月九个工作日处理的中和渣产量和电石渣用量以及污酸量进行抽取并统计，如若每天对350m3的污酸进行处理，那么每天就会产生50t的中和渣，每月会产生1500t的中和渣，需支付12万多元的运渣费。污水排放量过高时，会影响到公司生产系统的水平衡，特别在雨季汛期，需要承担起较大的污水处理负荷，并且处理污水的总成本偏高，高额运渣费以及药剂使用的费用除了会增加车间生产成本，还会影响到堆放渣库的容量。
对处理污酸排放量大产生影响的几大因素：
实践发现，越大的污酸处理量，需要越多的电石渣使用量，而且会产生非常多的中和渣量，所以可从人员和工艺以及设备方面展开分析。①较高的污酸成分指标会增加工序净化的补水量。②不稳定的电收尘控制，导致电收尘入口有较大的烟气温度波动。升华硫后移会致使后段设备堵塞，降低电收尘的收尘效率，难以保障稳定的电压控制和二次电流。③落后的污酸处理工艺很难使生产需求得以满足。④生产人员没有合理控制，操作水平不高，没有在第一时间对设备进行调节。
4 生产工艺优化以及相关的控制措施
在现场调查之后，同生产实际相结合，针对处理污酸排放量大产生影响的几大因素同技术人员和相关的负责人对解决方法进行探讨，讨论之后，得出一个结论，生产工艺的优化，对相应的控制措施进行制定，可确保污酸排放减量化的实现。具体需要做到以下的几点：①公司需对转炉工艺条件以及艾萨工艺条件进行协调控制，使烟气当中三氧化硫产出量得以降低，同时，对配料组织进行优化，对入炉铜精矿的F、As含量进行控制，防止出现忽高或者忽低的情况。②对稳定电收尘每一电场的二次电压和二次电流进行控制，这样可使收尘效率得以保障。此外，熔炼分厂需保障运行锅炉的效率，尽量地控制电收尘310～340℃间的入口烟气温度温度，290～310℃的出口烟气温度，防止升华硫后移对后段设备造成堵塞。③通过分析多年车间的生产经验，并同其他单位商量后，可提高动力波细算指标的控制范围，这样不会给硫酸生产设备以及生产工艺造成太大的影响，具体可这样调整控制范围：酸度<60g/L，F<2000mg/L，As<15000mg/L，尘<300mg/L，在控制酸度时，可结合中和渣含水率出现的变化进行调整，适时地使控制范围提升，酸度的适当提高不会太大程度的影响到硫酸设备以及生产工艺。④具体实施时，会升高污酸含砷量以及總酸度，所以相关人员应使3#浓缩池底的流浆液回用量加大，展开预处理污酸的操作，确保总污酸酸度降低的目标得以实现，由此保证后段处理工艺顺利实施。此外，当含砷量升高和污酸总酸度升高时，会增加中和渣的含水率。所以，需适当地时压滤时间延长，使吹风装置的吹起压力得以提高，严格地对中和渣的含水率进行控制，保障安全的中和渣运输。最后，相关人员需将返补污酸上清液的工作做好，防止净化工序中抽到池底酸泥造成堵塞。
5 实施效果
5.1 效益估算
从表1中我们可知，相比于改进方案实施之前的统计数据，降低了十七吨多的产渣量，七吨多的电石渣用量，零点七五吨的硫酸亚铁用量，七千克多的絮凝剂用量，平均每天污酸减排200m3。
从表1中可看出，改进措施实施之后，每个月可以节约六万多元的污酸处理成本。
5.2 分析综合效益
实施项目之后，污酸减量化目标得以实现，不仅减轻了人员的劳动强度，降低了处理负荷，而且有些保障了生产系统地水平衡，使处理污水的成本有效降低。此外，每年使五千四百余吨的废弃物堆存量得以减少，使渣库的服务年限得以延长。
6 结束语
从实际情况来讲，污酸处理工艺经过改造之后，不仅减轻了工作人员的劳动强度，而且创造了极大的生产效益，污酸减量化的目的有效达到，而且极大地推动了公司的发展。
参考文献
[1]陈高仲，石 骁，郭汉杰，等.非洲中资铜冶炼企业建设工程管理分析——以赞比亚谦比希铜冶炼有限公司为例[J].中国有色冶金，2016，45（3）：30～34.
[2]赵雅卿，曹云霞.粉末压片-X射线荧光光谱法测定铜冶炼炉前各种炉渣、冰铜中5种组分[J].中国无机分析化学，2015，5（2）：56～58.
[3]孔云明，朱祥斌，王懋祥，等.某铜冶炼企业劳动者职业病危害的认知、态度及需求分析[J].安全，2018，39（1）：35～36，39.
收稿日期：2018-5-25
关键词：铜冶炼污酸；处理工艺；污酸减量化；探讨与实践
中图分类号：X758 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0327-02
实践证明，通过改造铜冶炼污酸处理工艺，对相应的控制措施进行制定，能够确保污酸减量化目标的实现，保障生产系统的水平衡，而且可使处理的总费用有效降低。
1 案 例
某铜冶炼公司采用艾萨炉冶炼技术，产生的冶炼烟气作为制酸原料。烟气制酸工序净化排出的砷污酸重金废水，通过中和铁盐二段法进行工艺处理，使其符合相符相关标准[1]。由于采用此工艺处理后的砷污酸重金废水硬度很高，且会受到生产系统回用限制，由此会使公司生产系统失去平衡，特别在雨季处理污水时有较大的负荷，而且相对来讲，污水处理需要较高的成本，为了降低成本，保障平衡的水生产系统，十分有必要改造工艺技术[2]。
2 污酸处理工艺
2.1 污酸产生
冶炼烟气经电收尘，而后再除尘洗涤、降温，之后采用到二级电除雾器从高压直流通入，进一步地将烟气当中地砷和硒、酸雾和尘以及氟除去。净化过程中每天会产生350m3污酸，且在污酸当中，有0.8～1.2g/L的尘，0.8～1.2g/L的氟，0.8～1.2g/L的砷，此外还含有Ag和Zn、Au和Pb、Cu等重金属元素。
2.2 处理污酸的工艺
净化过程中，金属离子和As和尘、F和SO2经烟气洗涤不断富集，不可再继续使用到循环酸，一旦As同8000mg/L相接近或者稀酸含尘有1500mg/L时，需在净化的工序当中补加大量新水，当稀释沉淀之后，向污酸处理的工序排放沉降槽底流。按照污酸特点，处理时采用到中和一铁盐工艺。一般分为两段处理工艺，第一使沉淀中和[3]。第二，氧化硫酸亚铁将砷除去，使中和pH值提高，确保氟沉淀和重金属符合《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）中水污染物排放限值，并且需降低中和液的悬浮物和中和液含砷，将10%的硫酸亚铁水溶液投加到中和上清液中，鼓风氧化3#剂降残留砷至0.5mg/L以下，经过铁盐As去除和二级中和以及污酸池沉降等工序之后，符合《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010），以下即工艺流程，请看图1。
2.3 产生中和渣
在处理现污酸时主要会对电石渣这一原料进行利用，Ca（OH）2是主要的化学成分，一般在水中微溶，但不同水发生反应，中和池内可中和硫酸，氢氧化钙和铜、氟和砷反应使沉淀生成，这样便可将铜、氟和砷除去。在二段氧化反应中，主要对pH进行控制，氧化反应之后，不仅会实现Fe2+到Fe3+的氧化，并且还会实现AsO33-到AsO43-的氧化。碱性溶液除了有氧化反应，并且也会有沉淀反应发生。在3号浓缩池内，为了进一步同砷絮凝反应，可对外加铁盐进行利用，使难溶的砷酸铁FeAsO4和亚砷酸铁Fe（AsO2）3生成，从而确保除砷目的达成。
所以，污酸同电石渣乳液发生中和反应之后所产生的固体沉淀物即中和渣，而3#浓缩池内的反应同二段氧化反应所产生的沉淀物都从中和渣进入。
3 分析现状
对2016年3月九个工作日处理的中和渣产量和电石渣用量以及污酸量进行抽取并统计，如若每天对350m3的污酸进行处理，那么每天就会产生50t的中和渣，每月会产生1500t的中和渣，需支付12万多元的运渣费。污水排放量过高时，会影响到公司生产系统的水平衡，特别在雨季汛期，需要承担起较大的污水处理负荷，并且处理污水的总成本偏高，高额运渣费以及药剂使用的费用除了会增加车间生产成本，还会影响到堆放渣库的容量。
对处理污酸排放量大产生影响的几大因素：
实践发现，越大的污酸处理量，需要越多的电石渣使用量，而且会产生非常多的中和渣量，所以可从人员和工艺以及设备方面展开分析。①较高的污酸成分指标会增加工序净化的补水量。②不稳定的电收尘控制，导致电收尘入口有较大的烟气温度波动。升华硫后移会致使后段设备堵塞，降低电收尘的收尘效率，难以保障稳定的电压控制和二次电流。③落后的污酸处理工艺很难使生产需求得以满足。④生产人员没有合理控制，操作水平不高，没有在第一时间对设备进行调节。
4 生产工艺优化以及相关的控制措施
在现场调查之后，同生产实际相结合，针对处理污酸排放量大产生影响的几大因素同技术人员和相关的负责人对解决方法进行探讨，讨论之后，得出一个结论，生产工艺的优化，对相应的控制措施进行制定，可确保污酸排放减量化的实现。具体需要做到以下的几点：①公司需对转炉工艺条件以及艾萨工艺条件进行协调控制，使烟气当中三氧化硫产出量得以降低，同时，对配料组织进行优化，对入炉铜精矿的F、As含量进行控制，防止出现忽高或者忽低的情况。②对稳定电收尘每一电场的二次电压和二次电流进行控制，这样可使收尘效率得以保障。此外，熔炼分厂需保障运行锅炉的效率，尽量地控制电收尘310～340℃间的入口烟气温度温度，290～310℃的出口烟气温度，防止升华硫后移对后段设备造成堵塞。③通过分析多年车间的生产经验，并同其他单位商量后，可提高动力波细算指标的控制范围，这样不会给硫酸生产设备以及生产工艺造成太大的影响，具体可这样调整控制范围：酸度<60g/L，F<2000mg/L，As<15000mg/L，尘<300mg/L，在控制酸度时，可结合中和渣含水率出现的变化进行调整，适时地使控制范围提升，酸度的适当提高不会太大程度的影响到硫酸设备以及生产工艺。④具体实施时，会升高污酸含砷量以及總酸度，所以相关人员应使3#浓缩池底的流浆液回用量加大，展开预处理污酸的操作，确保总污酸酸度降低的目标得以实现，由此保证后段处理工艺顺利实施。此外，当含砷量升高和污酸总酸度升高时，会增加中和渣的含水率。所以，需适当地时压滤时间延长，使吹风装置的吹起压力得以提高，严格地对中和渣的含水率进行控制，保障安全的中和渣运输。最后，相关人员需将返补污酸上清液的工作做好，防止净化工序中抽到池底酸泥造成堵塞。
5 实施效果
5.1 效益估算
从表1中我们可知，相比于改进方案实施之前的统计数据，降低了十七吨多的产渣量，七吨多的电石渣用量，零点七五吨的硫酸亚铁用量，七千克多的絮凝剂用量，平均每天污酸减排200m3。
从表1中可看出，改进措施实施之后，每个月可以节约六万多元的污酸处理成本。
5.2 分析综合效益
实施项目之后，污酸减量化目标得以实现，不仅减轻了人员的劳动强度，降低了处理负荷，而且有些保障了生产系统地水平衡，使处理污水的成本有效降低。此外，每年使五千四百余吨的废弃物堆存量得以减少，使渣库的服务年限得以延长。
6 结束语
从实际情况来讲，污酸处理工艺经过改造之后，不仅减轻了工作人员的劳动强度，而且创造了极大的生产效益，污酸减量化的目的有效达到，而且极大地推动了公司的发展。
参考文献
[1]陈高仲，石 骁，郭汉杰，等.非洲中资铜冶炼企业建设工程管理分析——以赞比亚谦比希铜冶炼有限公司为例[J].中国有色冶金，2016，45（3）：30～34.
[2]赵雅卿，曹云霞.粉末压片-X射线荧光光谱法测定铜冶炼炉前各种炉渣、冰铜中5种组分[J].中国无机分析化学，2015，5（2）：56～58.
[3]孔云明，朱祥斌，王懋祥，等.某铜冶炼企业劳动者职业病危害的认知、态度及需求分析[J].安全，2018，39（1）：35～36，39.
收稿日期：2018-5-25