维普资讯 http://www.cqvip.com 湖南有色金属 第２３卷第６期 ＨＵＮＡＮ Ｎ０ＮＦＥＲＲ０ＵＳ ＭＥＴＡＬＳ ２００７年ｌ２月 铟生产废水处理方法研究 谈应顺，李俊明 （锡矿山闪星锑业有限责任公司，湖南冷水江４１７５００） 摘要：文章介绍了铟生产废水的一种化学沉淀处理方法，探讨并确立了最佳工艺条件，通过该方 法处理的废水，重金属镉、铅、铜、锌以及砷都能够达到国家污水排放标准，锌与镉回收利用。 关键词：硫酸铁；硫化法；水解 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５５４０（２００７）０６—００４４—０３ 铟是一种稀散金属，一般伴生于其他金属矿藏 溶液，在搅拌过程中，铁被氧化成Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２０，砷与 中。随着电子工业的快速发展，对铟的需求迅速增 铁渣一起沉下…１。通过上述处理后，再向净化罐中 长。在此情况下，我国金属铟和铟化工企业大量增 加入硫化碱，反应后，溶液中的锌、铅、镉和铜形成硫 加。但是，由于没有成熟的处理铟生产废水的方法， 化物，最后加入少量硫酸铁或硫酸亚铁，使金属硫化 这些企业承受着巨大的环保压力。锡矿山闪星锑业 物和氢氧化铁一起沉淀，从而达到脱除镉、铅、铜、锌 有限责任公司为了解决铟生产废水处理问题，研究 的目的。同时，溶液中残余的砷与氢氧化铁反应，生 了一种成本低廉、行之有效的处理废水方法。目前， 成砷酸铁之类的难溶物，从而除去砷。废水处理工 锡矿山排放的废水２４ ｈ接受环保部门在线监 艺流程如图１所示。 控，完全达到国家排放标准。 废水磷酸钠 空气 １废水性质 铟废水主要由萃余液、有机相再生液、置换后 液、电解废液及其它废水组成。废水成分列于表１。 废水中除了有用金属锌外，还含有硫酸、镉、铁、铜、 铅及砷。由于镉、铅、铜、锌及砷对环境影响较大，必 须通过特别处理，才能达到有色金属工业废水排放 标准。 表ｌ铟车间混合外排废水化学成分ｇ／Ｌ 净化液 成份 Ｚｎ Ｃｄ Ｈ２Ｓ０４ Ｆｅ Ｃｕ Ａｓ Ｐｂ —丁 冲锅炉渣 含量 ０－１ｏｏ ～６ ６０－１ｏ０ ～ ０・ ～ ０’ 一 ０・ｏ１ 平均 ４０ ３ ７０ ６ ０、８ ０、３ ０．０１ 图ｌ一… 废水处理工艺流程图 …一 一 ’…’ ２废水处理工艺 ３废水处理反应原理 铟生产废水处理时，先向中和罐内加入废碱液 往废水中加入废碱液和次级碳酸钠，将发生如 中和硫酸，然后加入次级碳酸钠或碳酸氢铵，使硫酸 下反应： 锌转换成碱式碳酸锌。在此时，通入压缩空气搅拌 ２ＮａＯＨ＋Ｈ２Ｓ０４＝Ｎａ２Ｓ０４＋２Ｈ２０ ３Ｎａ２Ｃ０３＋３ＺｎＳ０４＋４Ｈ２０＝ＺｎＣ０３‘２Ｚｎ（ＯＨ）２ 作者简介：谈应顺（１９６０一），男，高级工程师，主要从事有色冶炼生 ‘２Ｈ２０ ＋３Ｎａ２Ｓ０４＋２Ｃ０２十 产、研究工作。 Ｎａ２Ｃ０３＋ＣｄＳ０４＝Ｎａ２Ｓ０４＋ＣｄＣＯ３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期 谈应顺，等：铟生产废水处理方法研究 ４５ Ｆ ２（ＳＯ４）３＋６Ｈ２０＝３Ｈ２Ｓ０４＋２Ｆｅ（ＯＨ）３ Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｓ０４＝Ｎａ２Ｓ０４＋Ｈ２０＋Ｃ０２十 当ｐＨ值＞２．０时，砷将随着铁的水解沉淀而同 时被除去【 。 Ａｓ２（Ｓ０４）３＋３Ｈ２０：Ａｓ，２０３＋３Ｈ２Ｓ０４ Ｆｅ（ＯＨ）３＋Ｈ３ＡｓＯ３＝ＦｅＡｓＯ３ ＋３Ｈ２０ 另外，砷还能生成碱式硫酸盐：Ａｓ２０３・２Ｓ０３・ Ｈ２Ｏ［ ］ 往中和后溶液中加入硫化碱，将锌、镉、铜及铅 全部沉下。 ＺｎＳＯｄ＋Ｎａ２Ｓ＝ＺｎＳ ＋Ｎａ２Ｓ０４ ＣｄＳＯ４＋Ｎａ２Ｓ＝ＣｄＳ ＋Ｎａ２Ｓ０４ ＣｕＳＯｄ＋Ｎａ２Ｓ＝ＣｕＳ ＋Ｎａ２Ｓ０４ ＰｂＳＯｄ＋Ｎａ２Ｓ＝ＰｂＳ ＋Ｎａ２Ｓ０４ ４试验过程与问题探讨 常温下，向加满了废水的中和罐中加入废碱液 至ｐＨ值到４．５～５．０，然后加入次级纯碱至ｐＨ值到 ６．８～７．１为止。这时，硫酸锌转换成碱式碳酸锌，硫 酸镉转换为碳酸镉。ｐＨ值小于６．８，中和液含锌太 高；ｐＨ值高于７，１，溶液含锌变化不大，浪费纯碱。 ｐＨ值达到７．０时，碳酸镉的沉积效果也好。产生的 碱式碳酸锌用来制取高含量氧化锌，从而达到回收 有价金属锌的目的。由于中和时，ｐＨ值达到７，同时 鼓人了空气，硫酸亚铁被氧化，水解成氢氧化铁，氢 氧化铁与砷盐形成难溶的复合盐，较为彻底地除去 了砷。中和后，溶液含砷小于０．１ ｍｇ／Ｌ。中和时， ｐＨ值控制在６、９～７．１为最佳经济条件。 ４．１ 中和时溶液ｐＨ值与含锌量的关系 当溶液ｐＨ值上升，溶液锌含量下降，当ｐＨ值 达到７．０时，含锌量下降速率迅速减缓。ｐＨ值与溶 液含锌关系曲线如图２所示。中和液ｐＨ值与锌含 量关系列于表２。 一 ２０ 。ｌ １５ 器１ｏ 绺５ 图２ ｐＨ值与溶液含锌关系 表２ 中和液ｐＨ值与锌含量关系 ｐＨ值 ５．５ ６．０ ６．５ ７．０ ７・５ ： ：： ！ ！： ！：！ ！： ４．２中和时溶液ｐＨ值与含镉量的关系。 当溶液ｐＨ值上升，溶液镉含量下降，当ｐＨ值 达到７．０时，含镉量下降速率迅速减缓。中和液ｐＨ 值与镉含量的关系列于表３。关系曲线如图３所示。 表３ 中和液ＤＨ值与镉含量关系 Ｃｄ／ｇ・Ｌ一 ０．３０ ０．１４ ０．０６ ０．０３ ＤＨ值 图３ ｐＨ值与溶液含镉的关系 当中和沉锌完成后，在２０～３０℃条件下，按照２ ～５ ｇ／Ｌ的比例缓慢加入硫化碱，ｐＨ值控制在７．５ ～８．５。ｐＨ值低于７，５，硫化反应不完全；ｐＨ值高于 ８．５，会产生Ｈ’Ｓ气体。 ４．３净化时溶液ｐＨ值与含镉关系 当硫化反应完成后，将溶液升温到４０～５０℃， 按照１～４ ｇ／Ｌ的比例缓慢加入硫酸铁或硫酸亚铁。 通过硫酸铁水解产生氢氧化铁，氢氧化铁具有很强 的吸附作用，能够将硫化镉等金属硫化物吸附一起 共沉，以利于过滤。此时，ｐＨ值控制在７．５～８．０为 佳，ｐＨ值低于７．５，浪费硫酸铁；ｐＨ值高于８．０，硫 化镉等硫化物的沉淀过滤效果差。净化时镉与ｐＨ 值关系列于表４。 表４净化时溶液ｐＨ值与含镉关系 Ｃｄ／ｍｇ・Ｌ一 Ｏ．０１ ０．０３ ０．０５ ０．０８ ０．１５ ５试验效果 铟废水通过上述方法处理后，取得了很好的社 会效益、经济效益和环保效果。现将处理结果分述 如下。 ５．１碱式碳酸锌成分分析 废水处理产出的碱式碳酸锌列于表５。 维普资讯 http://www.cqvip.com 湖南有色金属 表５废水处理产出的碱式碳酸锌成分％ 第２３卷 免锌资源的浪费，同时，提高企业的经济效益。 采用本方法处理后的废水，镉、铅、铜、锌和砷等 指标都达到国家环境保护的要求，很好地保护了厂 从表５得知，碱式碳酸锌平均含锌为４１．２％。 可以用来生产高含量氧化锌。 ５．２废水有害元素达标情况 区周围环境和下游的水质，具有很大的环保价值和 社会效益。 参考文献： ［１］彭容秋．有色金属提取手册（锌镉铅铋）［Ｍ］．北京：冶金工业 出版社，１９９２． 废水有害元素达标情况列于表６。 表６外排废水在线分析结果 ｍｓ／Ｌ ［２］赵天从，锑［Ｍ］，北京：冶金工业出版社，１９８７， ［３］株洲冶炼厂．锌的湿法冶炼［Ｍ］．长沙：湖南人民出版社， １９７４． 收稿日期：２００７—１Ｏ一１３ 从表６可知，上述元素含量都达到环保要求。 ： ６结论 采用本方法能够从废水中回收有价金属锌，避 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｉｎｄｉｕｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｅａｔｍｅｎｔ ＴＡＮ Ｙｉｎｇ－ｓｈｕｎ，ＬＩ Ｊｕｎ－ｍｉｎｇ （Ｈｓｉｋｗａｎｇｓｈａｎ Ｔｗｉｎｋｌｉｎｇ Ｓｔａｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｌｅｎｇｓｈｕｉｊｉａｎｇ ４１７５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｎｄｉｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ， ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｒａｆｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｃａｄｍｉｕｍ， Ｌｅａｄ，Ｃｏｐｐｅｒ，Ｚｉｎｃ ａｎｄ Ａｒｓｅｎｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｚｉｎｃ ａｎｄ Ｃａｄｍｉｕｍ ｃｏｕｌｄ ｒｃｙｃｌｅｅ ｔｏｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｅｒｒｉｃ ｓｕｌｆａｔｅ；ｓｕｌｆｉｄｉｚａｔｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ・信息苑・ 高性能钛及钛合金Ｊｊｎ－ｒ材项目在湖南常德开始建设 ２００７年８月２６日，湘投控股集团所辖公司投资的高性能钛及钛 额近１４亿元，占地４００亩。项目一期建成达产后，可实现年销售收入 ３Ｏ亿元，利润总额３．９亿元。目前，该项目正在稳步向前推进，计划８ 合金加工材项目在湖南常德市德山开发区开始建设。 钛材是一种新兴结构材料，因其硬度高、耐高温、耐腐蚀，用途十 分广泛，大到飞机、核电站、海水淡化工程，小到人造关节、高尔夫球杆 头、眼镜架、手表等，到处可见钛的贵重身影；连国家大剧院巨大的半 圆形屋顶，使用的也是钛材料。近年随着我国经济持续增长，钛材需 月２８日开工建设土石方场地平整工程和挡土墙工程，１Ｏ月２８日完成 土石方场地平整工程和挡土墙工程，ｌ１月２８日实现项目主厂房熔铸车 间开工建设，１２月１５日前完成项目引进设备采购合同的洽谈及签订。 湘投控股集团董事长李静安要求湖南金天钛业科技有限公司做 求量大增；从２０００年的２０００ ｔ，猛增到２００６年的１．３万多ｔ。 高性能钛及钛合金加工材项目由湖南金天钛业科技有限公司投 资，规划用地７００余亩。项目包括熔铸、锻造、板带、钛管、钛棒、钛盘 好设计、施工、监理等环节的责任，做好人才和设备引进工作，让项目 早日投产。 此前，湖南金天钛业科技有限公司与华菱涟钢联手，采用钛一钢 条、残钛回收等生产线及相关生产配套的辅助工程等设施，项目规模 为１０ ０００ ｔ／ａ钛及钛合金铸锭，７ ０ｏｏ ｔ／ａ钛加工材。项目分两期实 施，其中一期１０ ０００ ｔ／ａ钛及钛合金铸锭、３ ５００ ｔ／ａ钛加工材，投资总 联合形式——钛厂提供钛板坯，成功在华菱涟钢厂在薄板连轧机组上 轧制出钛带卷。 ——摘自《中国有色金属报》
