[发明专利]制酸废水沉淀渣在澳斯麦特炼铜中无害化处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼综合回收利用技术，尤其涉及有色金 属冶炼过程中制酸废水沉淀渣的综合回收利用，具体地说是一种制 酸废水沉淀渣在澳斯麦特炼铜中无害化处理的方法。

技术背景

在有色金属冶炼过程制酸工艺中都会产生一些杂质含量较高 的废水，在处理这些制酸废水时产生一部分沉淀渣，主要是硫酸钙， 其它成分有含锌、镉、砷、汞、铅的氢氧化物和硫酸盐。这些沉淀 渣由于含有锌、镉、铅等重金属和砷、汞有毒元素，成为新的污染 物。现处理这种沉淀渣采取的方法是堆积存放，在存放过程中不可 避免的要有渗漏及挥发，砷、汞、铅、镉的泄漏对环境及人身安全 造成危害。

澳斯麦特顶吹浸没喷枪熔池熔炼技术处理铜原料主要是靠原 料、燃料、氧的反应并造渣分离杂质。在熔池熔炼过程中通过熔剂 造渣可以对炉渣性质及冶炼过程进行控制。这里熔剂指的是石灰石 和三氧化二铁。熔剂在冶炼中主要有三方面的作用。(1)控制炉渣 的熔化温度；(2)控制熔渣的粘度及密度以便有效地与金属分离， 从而降低金属在渣中的损失，提高金属回收率；(3)使有害杂质造 渣。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺点，提出一种制酸废水 沉淀渣在澳斯麦特炼铜中无害化处理的方法。该方法通过用硫酸钙 替代氧化钙熔剂解决制酸废水无害化的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

1、处理设备：以澳斯麦特技术炼铜装置作为沉淀渣处理设备；

2、处理原料：以有色金属冶炼过程中制酸系统产生的废水经 中和处理得到的沉淀渣为处理原料；其中，干燥后的沉淀渣主要成 分是：Zn 0.1-5.0％、Cd 0.01-2.0％、As 0.01-1.0％、Hg 0.001-1.0 ％、Pb 0.01-2.0％、Fe 0.1-5.0％、Cu 0.1-5.0％、CaSO₄ 30-60％、 pH值为中性、含水10％；

3、处理过程：将沉淀渣随机加入到澳斯麦特技术炼铜装置中 参与燃烧，同时随机加入煤，在1180℃温度下，沉淀渣中硫酸钙 分解为氧化钙和二氧化硫，氧化钙起到造渣作用，使沉淀渣中的铁 沉积在渣中，二氧化硫随着挥发出的含有砷、汞、锌、铅的烟气收 尘回收和中和处理。

技术效果：本发明方法与传统堆积存放比较，具有可减轻环境 污染，实现冶炼过程的零排放；沉淀渣中的钙作为熔剂补充到澳斯 麦特炉中减少了石灰石的用量等特点。适宜在制酸废水沉渣充分利 用过程中应用。

具体实施方式

有色金属冶炼过程中制酸系统产生的废水水量较大，中和处理 这些制酸废水产生沉淀渣。

干燥后的沉淀渣主要成分是：Zn 0.1-5.0％、Cd 0.01-2.0％、 As 0.01-1.0％、Hg 0.001-1.0％、Pb 0.01-2.0％、Fe 0.1-5.0％、 Cu 0.1-5.0％、CaSO₄ 30-60％、pH值为中性、含水10％左右。

将这些沉淀渣送澳斯麦特炼铜炉进行处理，主要是替代碱性熔 剂石灰石，沉淀渣中的砷、汞、锌、铅在炼铜过程中进入烟气得到 综合回收，从而实现无害化处理的目的。

澳斯麦特技术炼铜工艺中要求熔炼渣保持一定的Si、Ca比， 从而保持渣的良好流动性。硫酸钙在澳斯麦特炉炼铜过程中在高温 下分解，分解为氧化钙和二氧化硫。硫酸钙在1200℃以上可以分 解。

2CaSO₄＝2CaO+2SO₂↑+O₂↑

分解过程须在1350～1400℃才能进行得完全。但如果有碳素 (煤粉)存在时，分解温度便大大降低。

CaSO₄+2C＝CaS+CO₂        (1)

CaS+3CaSO₄＝4CaO+4SO₂    (2)

有碳存在时硫酸钙在800℃开始分解。澳斯麦特技术炼铜工艺 要求熔池温度约1180℃，硫酸钙能够完全分解，生成氧化钙和二 氧化硫。