冶煉廢酸排放量大、成分極其復雜、有價金屬與有害元素共存,其資源化治理與危廢減量化已成為我國棘手的重大環保難題。榮獲2018年國家技術發明二等獎的冶煉多金屬廢酸資源化治理關鍵技術在國際上首次實現了廢酸中有價金屬高效分離與直接回收,金屬回收率高達96%以上,廢酸回收率90%,危廢量較國際現行方法削減90%以上。
該技術由中南大學與賽恩斯環保股份有限公司聯合開發,突破了廢酸中多金屬氣液硫化分離、微量稀散金屬選擇性吸附富集、高濃度氟氯深度凈化與酸濃縮回用等關鍵技術,創新形成了“選擇性吸附-氣液硫化-電場強化凈化”廢酸資源化治理整體工藝。這一廢酸資源化治理工藝已在我國十多家冶煉龍頭企業應用,列入《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄》。
我國是世界冶煉第一大國,行業廢酸排放量高達2000萬m3/年。廢酸中常含有錸、鉈、銅、鋅、鉍、汞、鉻等有價金屬與砷、氟、氯等有害元素,組分極為復雜的廢酸資源化治理一直是行業面臨的國際技術難題。國內外現行化學沉淀法產生大量危廢堆積、二次污染問題突出、多金屬與酸資源流失,無法滿足國家日趨嚴格的環境政策要求,直接影響行業綠色發展及企業生存。
該項目立足國家污染治理與資源利用的重大需求,突破傳統思路與工藝的束縛,發明了廢酸資源化治理成套技術、工藝和裝備,取得了多項創新成果。
一是針對廢酸中多金屬高效分離技術瓶頸,揭示低溶度積多組分氣液硫化反應規律,發明硫化氫分壓調控實現多金屬分離方法,研制多級強化硫化氣液反應器,首次實現廢酸中多組分的直接分離,極難分離的銅砷分離率大于99%,且反應速率較現行硫化鈉沉淀法提高10倍。
二是針對廢酸中微量稀散金屬富集難題,發明了稀散金屬的高選擇性吸附材料制備技術,開發了錸、硒等高效富集回收裝置,富集效率與國內外現行技術相比提高20倍以上。
三是針對影響廢酸回用的高氟氯去除難題,提出了強酸體系硫酸根置換氟氯機制,開發了三維異構電極強化脫除氟氯技術,發明了脈沖電場強化酸濃縮裝置。氟氯離子的脫除率97.5%以上,酸濃縮3~5倍。
四是發明了選擇性吸附-氣液硫化-電場強化凈化新工藝,開發了廢酸資源化治理模塊化大型成套設備,建成2萬平方米的生產基地,率先實現大規模廢酸中多金屬的直接回收及酸回用。
項目成果在紫金礦業集團、寶武集團等國內十多家大型有色、鋼鐵冶煉企業工業化應用,環境、經濟和社會效益顯著。(記者 陳菲)
轉自:中國化工報
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