一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法，包括：金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸、金精矿焙砂酸浸得到酸浸液、酸浸液萃取电积提铜得到萃余液、萃余液经离子交换膜分离得到透析液及除杂含酸液、所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和等步骤，本方法工艺设计简单，易控制操作，环保实用价值较高。
【专利说明】一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法，属于黄金冶炼及化工行 业污水净化处理领域。
【背景技术】
[0002] 在冶炼烟气生产硫酸过程中，每生产一吨硫酸约产生100多千克酸性废水，酸性 废水的处理通常采用石灰或碱性电石渣进行中和处理，处理一立方约排放约150千克的中 和废渣（简称中和渣），目前主要作为水泥厂添加剂廉价外售，但中和渣中的有效三氧化硫 含量较低，平均为28-32 %，严重影响中和渣作为水泥添加剂的使用等级及效果，影响水泥 生产质量，从而制约中和渣的使用和销售。因此，寻求一种提高污水中和渣中三氧化硫含量 的工艺显得尤为重要。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法， 本方法工艺设计简单，易控制操作，环保实用价值较高。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高污水中和渣中三氧化硫含量 的方法，包括：
[0005] 1)金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸
[0006] 将金精矿添加活化剂配矿，加水调整矿浆浓度为63-68%，泵入沸腾焙烧炉中焙 烧，得到固体产物焙砂和烟气，烟气经重力收尘、静电收尘、湿式收尘，进行转化、吸收生产 93%或98%的工业硫酸，过程中产生含量为10-10(^/1的稀硫酸；
[0007] 2)金精矿焙砂酸浸得到酸浸液
[0008] 将1)得到的焙砂用1)制得的10-100g/L稀硫酸酸浸4-6小时，矿浆浓度为 35 % -40 %，泵入浓密机固液分离，底流进行真空洗涤过滤，滤液返回浓密机，浓密机溢流即 酸浸液，含硫酸10_60g/L ;
[0009] 3)酸浸液萃取电积提铜得到萃余液
[0010] 将2)得到的酸浸液进行萃取富集产出富铜液，富铜液进行电积提铜，得到贫铜液 即萃余液，含硫酸l〇-8〇g/L，进行中和处理；
[0011] 4)萃余液经离子交换膜分离得到透析液及除杂含酸液
[0012] 将3)得到的萃余液经一级离子交换膜（一级膜型号为：MUNC-620AII，旭化成化 学株式会社产品）分离产出一级透析液和一级除杂含酸液，一级透析液从二级离子交换膜 (二级膜型号为：UHS-620A，旭化成化学株式会社产品）底部泵入，调整流速以0. 2-1. Om3/ min流量经二级离子交换柱，同时二级离子交换膜的侧管自底部以对流形式通入纯水，控制 流速0. 3-0. 5m3/min，经二级离子交换膜分离后得到二级透析液和二级除杂含酸液，将一级 除杂含酸液和二级除杂含酸液混合，得除杂含酸混合液；
[0013] 5)上述所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和
[0014] 将4)所得二级透析液及除杂含酸混合液，分别置于储液槽1和储液槽2,加入电石 渣中和，充分搅拌反应的同时通入空气曝气，使电石渣与酸溶液充分反应，待完全中和后， 分别用泵打入浓密机1#、2#进行液固分离，溢流混合经戈尔膜脱除悬浮物，产生中水循环 利用，底流泵入压滤机1#、2#进行压滤,得到三氧化硫含量为20-25 %的1#中和渔和三氧化 硫含量为40-55 %的2#中和渣，1#中和渣用于高铅高铜精矿火法冶炼添加剂，2#中和渣作 为优等水泥生产添加剂外售。
[0015] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0016] 进一步，在1)中，所述活化剂为碳酸钠、硫化钠、氧化钙、三氧化二铝中的一种或 多种的混合物，用量占金精矿用量的1% -5%。
[0017] 采用此步骤的有益效果是为提高某种或多种元素的回收率或为下阶段流程特性 处理激化活化起特定作用。
[0018] 进一步，在1)中，所述焙烧为630-650°C焙烧2-4小时。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 本发明通过分步、多级除杂，使酸性废水中杂质与酸分离后，经电石渣分段多级中 和，从而降低酸性废水中和渣的杂质，提高酸性废水中和渣中三氧化硫的含量和纯度，减少 中和渣产出量，减少运输成本，达到降低污染，提高中和渣产品使用性能价值的目的。
[0021] 本方法工艺设计简单，易控制操作，环保实用价值较高。
【具体实施方式】
[0022] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0023] 实施例1
[0024] 1)金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸
[0025] 向金精矿中添加活化剂碳酸钠和三氧化二铝配矿，活化剂的用量占金精矿用量 的1 %，碳酸钠和三氧化二铝的质量比为2 :1，加水调整矿浆浓度63 %，泵入沸腾焙烧炉在 630°C进行焙烧3. 5小时，得到固体产物焙砂和烟气，烟气经重力收尘、静电收尘、湿式收 尘，进行转化、吸收生产98%的工业硫酸，过程中产生含量为10g/l的稀酸；
[0026] 2)金精矿焙砂酸浸得到酸浸液
[0027] 将1)金精矿焙烧得到的焙砂，采用1)产出的10g/l的稀酸进行酸浸4小时，矿浆 浓度35 %，泵入浓密机固液分离，底流进行真空洗涤过滤，滤液返回浓密机，浓密机溢流即 酸浸液，含酸l〇g/l ;
[0028] 3)酸浸液萃取电积提铜得到萃余液
[0029] 将酸浸液进行萃取富集产出富铜液，富铜液进行电积提铜，贫铜液即萃余液，含酸 l〇g/l，进行中和处理；
[0030] 4)萃余液经离子交换膜分离得到二级透析液及除杂含酸混合液
[0031] 萃余液经一级离子交换膜产出一级透析液和一级除杂含酸液，一级透析液再经二 级离子交换膜（专用的阴离子交换膜之间插入隔板，形成多组组合）底部泵入，调整流速以 0. 2m3/min流量经二级离子交换柱，同时二级离子交换膜的侧管自底部以对流形式通入纯 水，控制流速0. 3m3/min，经二级离子交换膜分离后得到二级透析液和二级除杂含酸液，将 一级除杂含酸液和二级除杂含酸液混合，得除杂含酸混合液；
[0032] 5)上述所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和
[0033] 将4)所得二级透析液及除杂含酸混合液，分别置于储液槽1和储液槽2,加入电石 渣中和，充分搅拌反应的同时通入空气曝气，使电石渣与酸溶液充分反应，待完全中和后， 分别用泵打入浓密机1#、2#进行液固分离，溢流混合经戈尔膜脱除悬浮物，产生中水循环 利用，底流泵入压滤机1#、2#进行压滤,得到三氧化硫含量为20%的1#中和渔和三氧化硫 含量为40%的2#中和渣，1#中和渣用于高铅高铜精矿火法冶炼添加剂，2#中和渣作为优等 水泥生产添加剂外售。
[0034] 实施例2
[0035] 1)金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸
[0036] 向金精矿中添加活化剂碳酸钠和三氧化二铝配矿，活化剂的用量占金精矿用量的 2. 0%，碳酸钠和三氧化二铝的质量比为2 :1，加水调整矿浆浓度65%，泵入沸腾焙烧炉在 640°C进行焙烧4小时，得到固体产物焙砂和烟气，烟气经重力收尘、静电收尘、湿式收尘， 进行转化、吸收生产98%的工业硫酸，过程中产生含量为50g/l的稀酸；
[0037] 2)金精矿焙砂酸浸得到酸浸液
[0038] 将1)金精矿焙烧得到的焙砂，采用1)产出的50g/l的稀酸进行酸浸5小时，矿浆 浓度36 %，泵入浓密机固液分离，底流进行真空洗涤过滤，滤液返回浓密机，浓密机溢流即 酸浸液，含酸45g/l ;
[0039] 3)酸浸液萃取电积提铜得到萃余液
[0040] 将酸浸液进行萃取富集产出富铜液，富铜液进行电积提铜，贫铜液即萃余液，含酸 60g/l，进行中和处理；
[0041] 4)萃余液经离子交换膜分离得到二级透析液及除杂含酸混合液
[0042] 萃余液经一级离子交换膜产出一级透析液和一级除杂含酸液，一级透析液再经二 级离子交换膜（专用的阴离子交换膜之间插入隔板，形成多组组合）底部泵入，调整流速以 0. 5m3/min流量经二级离子交换柱，同时二级离子交换膜的侧管自底部以对流形式通入纯 水，控制流速0. 4m3/min，经二级离子交换膜分离后得到二级透析液和二级除杂含酸液，将 一级除杂含酸液和二级除杂含酸液混合，得除杂含酸混合液；
[0043] 5)上述所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和
[0044] 将4)所得二级透析液及除杂含酸混合液，分别置于储液槽1和储液槽2,加入电石 渣中和，充分搅拌反应的同时通入空气曝气，使电石渣与酸溶液充分反应，待完全中和后， 分别用泵打入浓密机1#、2#进行液固分离，溢流混合经戈尔膜脱除悬浮物，产生中水循环 利用，底流泵入压滤机1#、2#进行压滤,得到三氧化硫含量为23. 6%的1#中和渔和三氧化 硫含量为46%的2#中和渣，1#中和渣用于高铅高铜精矿火法冶炼添加剂，2#中和渣作为优 等水泥生产添加剂外售。
[0045] 实施例3
[0046] 1)金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸
[0047] 向金精矿中添加活化剂碳酸钠和三氧化二铝配矿，活化剂的用量占金精矿用量的 3.0%，碳酸钠和三氧化二铝的质量比为1 :1，加水调整矿浆浓度68%，泵入沸腾焙烧炉在 650°C进行焙烧5小时，得到固体产物焙砂和烟气，烟气经重力收尘、静电收尘、湿式收尘， 进行转化、吸收生产98%的工业硫酸，过程中产生含量为100g/l的稀酸；
[0048] 2)金精矿焙砂酸浸得到酸浸液
[0049] 将1)金精矿焙烧得到的焙砂，采用1)产出的100g/l的稀酸进行酸浸6小时，矿 浆浓度38%，泵入浓密机固液分离，底流进行真空洗涤过滤，滤液返回浓密机，浓密机溢流 即酸浸液，含酸95g/l ;
[0050] 3)酸浸液萃取电积提铜得到萃余液
[0051] 将酸浸液进行萃取富集产出富铜液，富铜液进行电积提铜，贫铜液即萃余液，含酸 l〇〇g/l,进行中和处理；
[0052] 4)萃余液经离子交换膜分离得到二级透析液及除杂含酸混合液
[0053] 萃余液经一级离子交换膜产出一级透析液和一级除杂含酸液，一级透析液再经二 级离子交换膜（专用的阴离子交换膜之间插入隔板，形成多组组合）底部泵入，调整流速以 lm3/min流量经二级离子交换柱，同时二级离子交换膜的侧管自底部以对流形式通入纯水， 控制流速0. 5m3/min，经二级离子交换膜分离后得到二级透析液和二级除杂含酸液，将一级 除杂含酸液和二级除杂含酸液混合，得除杂含酸混合液；
[0054] 5)上述所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和
[0055] 将4)所得二级透析液及除杂含酸混合液，分别置于储液槽1和储液槽2,加入电石 渣中和，充分搅拌反应的同时通入空气曝气，使电石渣与酸溶液充分反应，待完全中和后， 分别用泵打入浓密机1#、2#进行液固分离，溢流混合经戈尔膜脱除悬浮物，产生中水循环 利用，底流泵入压滤机1#、2#进行压滤,得到三氧化硫含量为25. 2%的1#中和渔和三氧化 硫含量为53. 3%的2#中和渣，1#中和渣用于高铅高铜精矿火法冶炼添加剂，2#中和渣作为 优等水泥生产添加剂外售。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种提高污水中和渣中三氧化硫含量的方法，其特征在于，包括： 1) 金精矿焙烧烟气制酸得到焙砂与稀酸 将金精矿添加活化剂配矿，加水调整矿浆浓度为63-68%，泵入沸腾焙烧炉中焙烧，得 到固体产物焙砂和烟气，烟气经重力收尘、静电收尘、湿式收尘，进行转化、吸收生产93 %或 98%的工业硫酸，过程中产生含量为10-100g/L的稀硫酸； 2) 金精矿焙砂酸浸得到酸浸液 将1)得到的焙砂用1)制得的l〇-l〇〇g/L稀硫酸酸浸4-6小时，矿浆浓度为 35% -40%，泵入浓密机固液分离，底流进行真空洗涤过滤，滤液返回浓密机，浓密机溢流即 酸浸液，含硫酸10_60g/L ; 3) 酸浸液萃取电积提铜得到萃余液 将2)得到的酸浸液进行萃取富集产出富铜液，富铜液进行电积提铜，得到贫铜液即萃 余液，含硫酸10_80g/L，进行中和处理； 4) 萃余液经离子交换膜分离得到透析液及除杂含酸液 将3)得到的萃余液经一级离子交换膜分离产出一级透析液和一级除杂含酸液，一级 透析液从二级离子交换膜底部泵入，调整流速以〇. 2-1. 0m3/min流量经二级离子交换柱，同 时二级离子交换膜的侧管自底部以对流形式通入纯水，控制流速〇. 3-0. 5m3/min，经二级离 子交换膜分离后得到二级透析液和二级除杂含酸液，将一级除杂含酸液和二级除杂含酸液 混合，得除杂含酸混合液； 5) 上述所得二级透析液及除杂含酸混合液分步中和 将4)所得二级透析液及除杂含酸混合液，分别置于储液槽1和储液槽2,加入电石渣中 和，充分搅拌反应的同时通入空气曝气，待完全中和后，分别用泵打入浓密机1#、2#进行液 固分离，溢流混合经戈尔膜脱除悬浮物，产生中水循环利用，底流泵入压滤机1#、2#进行压 滤，得到三氧化硫含量为20-25%的1#中和渣和三氧化硫含量为40-55%的2#中和渣。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在1)中，所述活化剂为碳酸钠、硫化钠、氧 化钙、三氧化二铝中的一种或多种的混合物，用量占金精矿用量的1% -5%。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在1)中，所述焙烧为630-650°C焙烧2-4 小时。
【文档编号】C22B3/08GK104195324SQ201410328338
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】梁志伟, 吕寿明, 王建政, 郭建东 申请人:山东国大黄金股份有限公司