贵冶硫酸车间废酸系统管线改进

2013-10-29季艳辉

铜业工程 2013年4期

季艳辉

(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424)

1 引言

贵溪冶炼厂硫酸车间废酸废水工序属于环保型工序，其处理能力及处理效果对工厂排放水的达标情况有较大影响。由于该工序负责处理本车间净化循环产生的废酸及工厂其它部分车间的工艺废水，其成分复杂，As、F、Cd、Cu、H2SO4含量高且波动大[1]。近年来，随着工厂产能的不断扩大，各车间产生的废酸废水原液量也随之大量增加，自2012年开始，废酸废水处理工序的处理量多个月份超过1400t，给车间的废酸废水处理及排放水的指标控制造成了很大的压力。本着深挖潜能，坚守环保关，合理利用现存有限空间条件的原则，车间对原有废酸废水处理工序进行设备及管线的改造，力求完成全年的生产环保指标。

2 改造前存在的问题

2.1 混液不充分，铜砷含量及酸度波动大

贵溪冶炼厂硫酸车间的废酸处理工序采用硫化处理工艺，其工艺原理如下化学方程式:

通过反应机理我们可以看出硫化反应工艺过程中，首先需要硫化钠与酸反应生成硫化氢，之后再与铜、砷反应成沉淀除去，这就需要确保废酸原液具有合适的酸度[2]值以生成足够参与反应的硫化氢。酸度过低，硫化氢生成量不足，废酸中的铜，砷就难以去除，反应后液的铜砷含量超标，对后续工艺有很大的影响。同理，当废酸原液中铜砷含量突然增高，也有可能会造成废酸处理后液的超标现象。在实际生产中，如遇到酸度低和铜砷含量高的情况同时出现，则常常还需要向废酸原液中添加浓酸，维持正常生产。

原有废酸工序设一场面水池做为废酸接纳池，主要接纳新材料，亚砷酸等单位的高酸度，高铜砷的废酸液，场面水池液由离心泵打至废酸处理工序的原液储槽。硫酸车间的净化工序洗涤水直接进入废酸工序的原液储槽或切至废酸接纳池实现原液槽的液位缓冲处理。其简要管线如图1:

图1 改造前的管线

但采用这种方法各单位的废液由于没有经过充分搅拌，其混液效果差。废酸接纳池内的液常会出现局部铜砷含量或酸度富集的情况，这就造成了废酸处理工序的原液成分及酸度波动，对废酸处理工序的指标控制和工艺参数的调整都有很大的影响，影响了环保指标的控制。

2.2 铜砷滤饼量大，后续工序处理压力大

铜冶炼烟气净化工序的洗涤废水中含有大量的铜砷等元素，这些铜、砷都是在废酸处理工序通过硫化反应进行除去的，生成的铜砷滤饼被被送到亚砷酸工序进行分离处理，将铜、砷分离。在此工艺生产过程中，产生的含铜废渣回火法系统，废水返回废酸系统处理。但由于废酸处理过程中同时还生成了硫化铜，硫化锌，硫化镉等沉淀。这就造成了随着处理量的提高，铜砷滤饼的量大量增加，但在铜砷滤饼中砷的实际含量并不高，在亚砷酸工序砷的回收率为72%，随残渣带走砷占5%，此部分砷返回熔炼系统，最终又进入废酸处理系统生成新的硫化砷滤饼，随置换终液带走的砷占23%，最终也是进入了废酸处理系统重新生成硫化砷滤饼。这就使砷的处理工艺存在这一个重复循环的过程[3]，即影响了工艺控制同时也增加了硫化钠成本消耗，大量铜砷滤饼也大大增加了亚砷酸工序的处理压力。

2.3 酸泥累积量大，清理查漏困难

原有的废酸接纳池及废酸原液储槽由于不具备相应的搅拌装置，经过长时间的使用，底部酸泥大量聚集，大大减少了整个系统废酸处理的缓冲能力。并且原有废酸接纳池及废酸原液储槽都是基于地面而建的。无法检查到设备底部情况，如果底部防腐出现破损，则含铜砷的酸性废液就会直接渗入地面以下，却很难通过日常室外巡检发现其渗漏，存在着一定的安全环保隐患[4]。