简议现代铅冶炼工艺及其废水治理

赵丞姿 潘正

摘要：冶炼工艺中会消耗大量的自然资源，同时会带来一定污染，且会消耗大量能源，因此，清洁生产技术的大力推行是促进企业良好发展的重要举措。另外，铅冶炼行业所排放的废水中含有大量重金属，所以做好相关的废水治理工作十分必要。鉴于此，本文首先介绍了几种常见现代铅冶炼工艺，阐述了铅冶炼废水的相关类别，分析了铅冶炼废水中含有的各种有害成分，论述了铅冶炼废水的治理方法，以供参考。

关键词：铅冶炼;工艺;废水治理

引言：近些年来，国家经济得到快速发展，但在发展的同时也带来了一定的环境问题。此种状况下，国家对于环保提出更高的要求。冶炼行业所排放的废水会带来一定的环境污染，也是国家重点监测的对象。现如今，国家针对冶炼行业排放水质实施了更加严格的标准，以实现对冶炼行业废水排放更加良好的管理，促进企业的持续稳定发展。

一、几种常见现代铅冶炼工艺

通常包括如下几种工艺：（一）QSL法。该种方法通常所使用的设备是底吹卧式转炉，在炉内进行了隔墙的设置，这一隔墙实现对炉膛的划分，使其分成还原段和氧化段，两段气相之间是处于完全隔离的状态，熔体相互连通。在两段中都设置了相对独立的烟气处理相关系统。（二）艾萨法。该种工艺方法是一种氧气顶吹法，具体的表现是，上方位置所插入的赛罗将喷枪浸没，在熔体进行氧气的喷射，这样便会形成相应的涡动熔池，促使比较强烈的氧化或是还原反应在短时间内快速发生。（三）卡尔多法。关于卡尔多技术，其是瑞典一家企业所研发的冶金技术，在含铅物料、阳极泥、冶铅冶炼精矿等诸多领域中具有广泛地应用。（四）基夫塞特法。这是一种直接铅冶炼的方法，闪速熔炼是其主要的工作方式，在氧化段对闪速熔炼工艺加以应用，高铅渣应用电热碳进行还原。在闪速炉塔底的熔池面上，将焦炭块装入其中，促成了相应的高温焦滤层，加强了对于铅渣的还原，这样可以令电热还原区域相应的面积有所缩减，渣含铅得到一定降低。该种工艺方法历经多年的生产运行，已经变成了比较成熟的现代直接铅冶炼技术。（五）水口山法。该种方法是一种强化熔池熔炼技术，是国内自主研发的技术，在重金属冶金行业中获取了比较普遍的应用。通常所使用的设备包含鼓风炉和SKS炉，上述两种设备中的SKS炉是从QSL炉转变而来的，主要的区别是水口山铅冶炼法对以往铅冶炼法中的鼓风炉存在的还原系统进行了保留。所以，该种方法适合应用在采用烧结-鼓风炉熔炼工艺老厂相应的技术改造中。

二、铅冶炼废水的相关类别

（一）从性质上划分主要分为如下几种。第一，酸性废水。生成于酸性烟气吸收、酸性湿法浸出以及冷却等工序中所形成的废水。第二，高温废水。生成于设备中相应的冷却水。第三，高盐度废水。生成于制备锅炉用水相应反渗透浓度与离子交换柱所形成的废水。第四，碱性废水。生成于碱性湿法浸出所形成的废水。（二）从来源上划分主要分为如下几种。第一，设备冷却水。冷却冶炼炉窑等相关设备循环水排污中所生成的废水。第二，冲渣水。在火法冶炼过程中，针对所生成的大量熔态炉渣实施相应水淬冷却处理操作时生成的废水。第三，车间冲洗废水。该种类型的废水是针对地板、滤料和设施实施冲洗过程中所出现的废水，也包含湿法冶炼操作中由于泄露而出现的废水，及其电解车间清洗极板相应的排水。第四，不同酸性的冷凝液、吸收液以及冲洗液。主要包含湿式除尘中用的洗涤水，阳极泥湿法精炼相应的分离液、吸收液以及浸出液等，制酸系统中所产生的废酸。第五，烟气净化废水。在进行烟气的洗涤冶炼操作过程中形成的相应废水，通常是湿式收尘器所收尘的废水。

三、铅冶炼废水中含有的各种有害成分

对于有色金属矿物，其通常包含氟、镉和砷等相关有害元素，铅冶炼工业废水中主要包含铅、铜、汞、砷、镉等有害元素，通常呈现为酸性。废水中含有的重金属并非单纯以离子的形式存在，还具有聚合、络合等多种形式。例如，在烟气制酸中所形成的污酸中含有大量处于游离状态的汞，其对应的存在形式是比较复杂的聚合物。因为重金属无法被生物降解，水体中大量的重金属都是在物理化学反应的作用在水底沉积，伴随水温的逐渐上升，酸碱度的变化及其水生生物对其的逐漸吸收，相应的沉积物便会慢慢向水体中释放溶解态的重金属。对于受到重金属污染的水体，其通常具有比较持久的危害，并且伴随污染物的逐渐迁移与转化，在空气、水体及土壤中存在的各种重金属便会在一定程度上影响各种生物的产生，同时可以在食物链中完成生物的积累与富集，从而影响处于食物链顶端的人类。

四、铅冶炼废水的治理

主要可以采取如下几种方法：（一）针对废水中含有的各种重金属离子采用化学反应的方法将其从中除去，比较常用的化学方法主要包括如下两种。首先，硫化除砷-中和酸-石灰铁盐中和法。该工艺流程主要分成三个步骤予以实施，硫化除砷通常是应用硫化的方法将其中超过98%的砷从中除去。中和酸是应用石灰石或是石灰对硫酸进行中和处理，对酸碱度加以控制，从而达到后续反应需要的相关条件。石灰铁盐法主要是石灰和铁盐的联合应用更为深入地将污水中含有的各种污染物从中去除。其次，中和酸-石灰铁盐中和法。中和酸工段相应的反应基本原理及过程同上述处理流程中的中和酸一致。对于石灰铁盐中和工段，根据砷实际含量的不同也能够针对其进行更为细致的划分，分成石灰铁盐法与石灰-石灰铁盐法两种不同的形式。在实施砷去除的相关理论计算中，若是溶液中砷的含量相对偏低，根据95%的去除率进行计算，应用石灰铁盐法加以处理是能够达到相应排放标准的，那么对石灰铁盐法进行应用便可。若是根据理论进行计算与相关排放标准不相符，可以在石灰铁盐法前再将相应的石灰法加入其中，用来去除其中的砷，从理论上来讲，所加入的石灰法工段，对砷的去除率在80%左右，如此可以确保最终的出水可以达到相应排放标准。（二）应用植物或是微生物所具有的吸收、富集、絮凝等诸多方面的作用将废水中含有的各种重金属加以去除，主要包含生物吸附、植物整治和生物絮凝等多种不同方法。（三）在不对化学形态加以改变的情况下，针对废水中含有的各种重金属实施浓缩、分离和吸附等相关操作方法，利用吸附剂相应的活性表面，由废水中进行含有重金属相关可溶性离子的捕集，接下来使用少许的酸碱或是盐溶液对重金属离子实施相应处理，使其由饱和吸附剂中脱洗而出，并且令吸附剂能够获取再生，应用相关吸附剂对含有重金属的废水进行处理的过程中，重金属离子实际的吸附量和所应用的吸附剂相应的表面积之间存在着一定的关联，对应的吸附表面积越大，其所具有的吸附能力也就越强。（四）应用上述三种不同前处理工艺，并结合膜深度处理工艺，某企业提出了结合铅冶炼废水所具有的高氯离子、高重金属离子、低COD等众多方面的特点，应用多介质过滤器、反渗透工艺和絮凝沉淀等实施相应处理，且在相关冶炼生产工艺中进行回用。实际运行结果显示，该系统对于重金属离子的去除具有较为良好的应用效果，盐分的去除率超过95%，出水回用率达到82.5%。

结束语：总而言之，伴随科学技术的进步与发展，应对铅冶炼相关工艺加以优化，使其同时兼具节能、利用率更高、环保等诸多方面的优势。与此同时，企业也应大力响应国家节能减排的基本要求，做好废水治理有关工作，推动企业的良好发展。

参考文献：

[1]刘富强.铅锌冶炼废水处理技术的探讨[J].化学工程与装备，2020，No.276（01）：265-266.

[2]王媛媛，张立，韩宏磊，等.铅冶炼污酸废水处理工艺的生产实践[J].江西建材，2019（6）.

[3]李秒.某铅冶炼厂废水处理与分质梯级利用研究[J].有色冶金节能，2019，v.35;No.199（06）：54-57.