[发明专利]一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法

说明书

本发明公开了一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法，在特定的pH条件下进行选择性硫化，严格控制特定粒径范围内的单一金属硫化物的产生，再利用多重平行场流分离槽高效地实现硫化沉淀过程中产生的细小的金属硫化物沉淀的分离与回收，如此循环直到完成各重金属硫化沉淀的分离与回收，解决了固液、固固分离困难的难题，从而实现有价金属的回收，减少渣量的产生。

技术领域

本发明属于重金属污水处理领域，更具体地，涉及一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法。

背景技术

金属冶炼过程中会产生大量含重金属离子的污酸废水。近年来，随着环保要求的提高，对于重金属污水的排放以及固体废物的排放都提出了更严格的要求。在传统的重金属废水硫化物沉淀处理过程中，一般采用硫化钠药剂进行沉淀，去除废水中的铜、砷、锌等重金属离子，能够满足废水达标排放的基本要求。但是，这种一次性硫化法关注的重点是废水中重金属的达标排放问题，对于产生的渣量的危害及进一步回收处理关注甚少。传统硫化物沉淀存在共沉淀的问题，使得固固分离困难，产生的渣量体积庞大，增加了后续固废的处理负担，并且废渣中的有价金属不能有效地从中分离出来，造成资源的严重浪费；另外，在硫化反应过程中，因金属硫化物的溶解度极低，极易产生极高的过饱和度，利于金属硫化物的均相爆发成核，从而产生颗粒尺寸极小的沉淀物，不易于固液分离，这些都限制了硫化法在重金属废水处理中的应用。

发明内容

为了解决现有重金属废水硫化沉淀过程中因产生的硫化物沉淀颗粒细小而使得固液、固固分离困难的问题，本发明的目的是在于提出一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法，在特定的pH条件下进行选择性硫化，严格控制特定粒径范围内的单一金属硫化物的产生，再利用多重平行场流分离槽高效地实现硫化沉淀过程中产生的细小的金属硫化物沉淀的分离与回收，如此循环直到完成各重金属硫化沉淀的分离与回收，解决了固液、固固分离困难的难题，从而实现有价金属的回收，减少渣量的产生。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法，包括如下步骤：

(1)调节重金属废水的pH值，严格控制所述pH值为重金属废水中某单一金属硫化反应所需要的特定pH值，其为某单一金属硫化物沉淀的生成以及硫化沉淀粒径控制提供特定的酸性条件；

(2)在步骤(1)所得pH值调节后的重金属废水中添加硫化剂发生硫化反应，静置后得到上清液和含有某单一金属硫化物沉淀的底流；

(3)通入水流保持多重平行场流分离槽中的流速恒定，然后将步骤(2)所得含有某单一金属硫化物沉淀的底流送至多重平行场流分离槽中，实现该单一金属硫化物沉淀的进一步分离与回收；

(4)将步骤(2)所得上清液回流，调节上清液的pH值，重复步骤(1)-(3)，最终实现不同金属硫化物沉淀的分离与回收。

优选的，所述重金属废水为铜铅锌冶炼厂制酸过程中产生的含有Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和As(Ⅲ)重金属的污酸废水。

更优选的，所述重金属Zn(Ⅱ)硫化反应所需要的特定pH值为1，硫化锌沉淀颗粒的粒径D50为2-4μm；重金属Cu(Ⅱ)硫化反应所需要的特定pH值为3，硫化铜沉淀颗粒的粒径D50为18-20μm；重金属As(Ⅲ)硫化反应所需要的特定pH值为4，硫化砷沉淀颗粒的粒径D50为8-9μm。

优选的，所述硫化反应的反应器为曝气式流化床反应器，硫化剂为硫化氢。

优选的，所述多重平行场流分离槽采用多个平行进出口进料和出料，其宽高比≥100，其水流流速恒定为0.01m/s。

本发明一种优选的采用多重平行场流分离硫化重金属沉淀的方法，具体包括如下步骤：