锌冶炼过程中提取镓的技术研究及其进展

针对镓从锌冶炼过程中回收占比低的问题,总结分析了锌冶炼过程中镓回收技术研究进展.在鼓风炉炼锌(ISP)工艺中,镓主要富集在鼓风炉炉渣里,其质量分数通常在0.025%~0.031%,从鼓风炉炉渣中回收镓主要有还原蒸发法、高温氯化挥发法、硫酸浸出法、碱熔–浸出法、还原熔炼–电解法和还原熔炼–熔融造渣法等方法,但这些工艺普遍流程长,回收率低,加工成本偏高,部分工艺环境污染大,难以工业化应用.传统的湿法炼锌工艺中,大于93.5%的镓富集在浸出渣中,浸出渣处理以火法还原挥发工艺为主,在回转窑挥发浸出渣工艺中90%的镓保留在窑渣中,导致镓的回收流程长且回收率低,湿法处理浸出渣存在镓和铁分离的难题,至今未得到有效解决.氧压浸出炼锌工艺中,镓主要富集在锌粉置换渣里,锌粉置换渣采用酸性浸出和萃取工艺分离富集镓,最终制备金属镓,镓的综合回收率达到71%.通过对火法和湿法炼锌中镓回收工艺进行分析,对镓回收工艺中存在的关键问题和分离技术进行了总结,提出萃取分离、乳状液膜和树脂吸附有望成为锌冶炼过程中回收镓的绿色高效短流程关键技术.

铅锌冶炼重金属重污染土壤稳定化研究

针对部分铅锌冶炼场地遭受严重重金属污染的问题,采用基于铁的稳定化材料FeCl_(3)+CaCl_(2)+NaOH+Ca(OH)_(2),FeCl_(3)+CaCl_(2)+NaOH+Ca(OH)_(2)+Na_(2)S及FeCl_(3)+Na_(2)HPO_(4)进行修复。根据TCLP浸出法评估效果,选出最佳组合为FeCl_(3)+Na_(2)HP0_(4),该组合在3个场地中使Pd浸出浓度分别下降96%,63%,61%,显著减少重金属迁移。研究突显了合适材料的选择对有效土壤稳定化的重要性。

黄河流域典型铅锌冶炼企业重金属废水管控与碳排放协同研究

黄河流域作为国家生态安全的重要屏障,重金属污染一直以来备受关注.为提升重金属重点排放源铅锌冶炼行业废水排放管控水平,本文聚焦黄河流域中上游典型地区某铅锌冶炼企业,研究了不同产污环节排放废水中重点重金属排放特征及达标情况,并从行业绿色低碳发展方面测算了不同冶炼工艺流程碳排放强度、不同产污环节排放废水处理过程碳排放强度.结果表明:(1)采用氧化法+硫化钠除汞+石灰中和+生物制剂法+除铊稳定剂的组合处理工艺,污酸废水中总铅、总镉、总汞和总砷的排放浓度均可稳定达到《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466-2010)特别排放限值要求,以处理后各重金属日最大检出浓度的90%分位数作为参比浓度,该处理工艺对总铅、总镉、总汞的去除率分别为98.2%、99.8%、99.9%.(2)铅锌冶炼企业污酸车间地面冲洗水应全部纳入污酸车间污水处理系统进行集中处理,避免铅、镉、汞、铊等重金属废水稀释排放,长期汇入黄河干流富集造成潜在环境风险.(3)锌冶炼过程重金属主要富存于固相颗粒和液相颗粒中,污酸废水(废气洗涤制酸废水)中总铅、总镉、总汞、总砷产污系数分别为4.83、4.33、7.02、0.01 g/t(以产品计),较实际流向废气中相应重金属产污系数低10^(3)量级.(4)鉴于污酸废水处理碳排放强度约为一般性生产废水的7.93倍,建议加强评估并推广应用2022年《国家先进污染防治技术目录(水污染防治领域)》提出的有色冶炼烟气洗涤污酸废水治理与资源化利用技术,研究提出基于资源化利用途径的污酸废水排放控制要求.(5)湿法炼锌工艺碳排放强度为3.08 t/t(冶炼1 t锌的CO_(2)排放量),相对属于绿色低碳冶炼工艺.研究显示,黄河流域中上游部分典型铅锌冶炼企业已采用相对绿色低碳冶炼工艺,鉴于黄河流域的国家战略定位,需进一步提升末端重金属废水风险管控和减污降碳协同治理力度,引领沿黄冶炼产业高质量发展.

关于ISP锌冶炼工艺转型升级和绿色发展的几点思考

本文分享了近年来我国ISP锌冶炼工艺取得的进展以及转型升级和绿色发展的几点思考。目前,我国铅锌冶炼技术比较成熟,铅冶炼以侧吹或底吹熔池熔炼为主的三连炉工艺,锌冶炼以湿法浸出为主的工艺,在环保和能耗方面都处于国际领先水平。密闭鼓风炉炼铅锌工艺(以下简称“ISP工艺”)则是一种比较成熟的铅锌联合冶炼方法,也是当今世界最主要的火法炼锌工艺,具有原料适应性强、综合回收利用水平高、经济效益好、锌锭品质高等优势,但同时也因能耗较高、环保风险大等问题受到广泛关注。

西南某铅锌冶炼废渣堆放场地周边土壤重金属污染特征与风险评价

为探究西南某铅锌废堆渣场地及其周围土壤中重金属空间分布特征和生态风险,以西南某废弃铅锌冶炼废渣堆放场地为研究目标,通过检测其土壤中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni共8种元素,概括其空间分布特征,分析重金属存在形态对其迁移与渗透的影响,并采用多个污染评价方法对该废渣堆放场的重金属状况进行污染风险评估。结果表明:堆渣场地重金属元素分布与地表径流方向一致,且向深层土壤渗透;As、Cd、Cu已很难再以离子形态随地表径流进一步迁移,而Pb、Zn目前仍具有较大的离子迁移性能,仍会进一步向周边及深层土壤扩散;按照综合污染指数评价上层堆渣区属于重污染,污染元素主要来源于As;同时As、Cd含量表现出极强的生态毒性,使该区域存在很强的生态风险。研究结果为该区域土壤的进一步修复提供了理论依据和参考。

铅锌冶炼烧结点火炉点火过程数值模拟

为了探究铅锌冶炼工艺中烧结点火炉内点火过程的多物理场分布规律,本文以某企业带式点火炉为研究对象,构建了炉内天然气流动、燃烧与传热过程的数学物理模型,并考虑了铅锌矿料化学反应热以及料层阻力的影响,对点火炉内的点火过程进行了详细的数值模拟研究,深入分析了炉内速度场、温度场和浓度场的分布规律,评价了点火料层的温度均匀性,并分析了其产生的原因,最终总结了点火炉的优化改造建议。结果表明:点火烧嘴中高速气流相向运动形成撞击面,破坏了炉内流场的稳定性;点火段主要位于两排主烧嘴的下方料面区域;主烧嘴气流受点火烧嘴气流的影响而发生偏转,导致点火段料面存在局部低温区,不利于料层的均匀着火。

提高烟化炉处理铅锌冶炼渣能力的实践

某铅锌冶炼厂通过烟化炉处理铅锌冶炼渣回收有价金属,由于烟化炉采用的钢制冷却水套使用寿命短,导致作业率偏低。同时,由于烟化炉冶炼渣的SiO 2含量高,烟化炉经常出现炉渣流动性恶化而影响作业率。随着该冶炼厂渣物料产量的增加,烟化炉能力不足的问题逐渐凸显,急需提升作业率和炉床能力。通过系统研究,对烟化炉的工艺和设备进行优化改造,烟化炉的实际作业率从改造前的85.01%提高到96.48%,床能力提高3.9 t(m^(2)·d),达到21~22 t(m^(2)·d)。

铅锌冶炼渣基胶凝材料固化电镀污泥研究

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料,评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果,并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明,在碱含量为3.5%(质量分数)、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下,铅锌冶炼渣基胶凝材料可安全固化2.5%(质量分数)的电镀污泥;与未加有机聚合物相比,加入有机聚合物后复合胶凝材料对电镀污泥的固化量提高一倍,同时抗压强度提高27.45%,此时总Cr浸出浓度从20.05 mg/L降低至13.65 mg/L,低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)规定的限值。固化体的矿物组成、微观形貌、化学键和原子价态分析表明,在铅锌冶炼渣中Fe(II)和有机聚合物共同作用下,能有效降低Cr毒性,提高重金属离子固定率。本研究为安全处置电镀污泥及综合利用铅锌冶炼渣提供了新思路。

微波强化中和铅锌冶炼渣干燥机制研究

针对现行铅锌冶炼渣干燥周期长、过程污染大等问题,本文提出微波强化干燥新工艺,在分析原料物性状态的基础上,对中和铅锌冶炼渣高温介电及微波干燥影响因素进行分析,明确了微波强化中和铅锌冶炼渣干燥过程机制。结果表明,中和铅锌冶炼渣中含有结晶水的物相为CaSO_(4)·0.5H_(2)O,自由水含量为30.2%,结晶水含量为7.2%,自由水与结晶水的吸波性能相似,且明显优于渣中其他物相;在粒径8 cm、厚度2.2 cm、微波功率700 W、干燥时间15 min条件下,微波干燥中和铅锌冶炼渣效果最优,自由水完全去除,结晶水去除率达到53.06%,总失水率为34.02%;微波干燥中和铅锌冶炼渣时,会引起中和铅锌冶炼渣的破裂分层,有助于实现快速高效干燥;相较常规干燥,微波干燥1 kg中和铅锌冶炼渣节约能耗16.98%(630 kJ),比常规多脱除5.40%的水分,干燥时间缩短87.5%。本论文所建立中和铅锌冶炼渣干燥技术具有明显优势。

铅锌冶炼废水中硫酸钠的循环利用技术研究

针对铅锌冶炼废水中硫酸钠资源化利用的问题,利用带有隔膜的一膜两室自制电解槽进行电解制备酸(H 2SO 4)和碱(NaOH)的实验,探究硫酸钠浓度、电流密度、极板间距、电解时间等参数对酸、碱产率的影响,从而确定最优电解方案。实验结果表明,最佳实验条件为硫酸钠浓度为25%,电流密度85.0 mA/cm 2,外加循环电解液体积为70 mL,循环速率50 mL/min,极板距离5 mm,电解时间3 h。在上述最优条件下,酸、碱产率都能达到10%左右,在实现环保的同时,也可实现高盐废水的循环利用,提升铅锌冶炼清洁、可持续发展能力。

铅锌冶炼厂周边土壤的重金属污染现状及研究进展

土壤重金属污染是我国土壤污染的一项重要问题,铅锌冶炼厂周边土壤的重金属污染更是难以治理。本文简要说明了我国的铅锌分布情况以及其对环境污染的严重性,阐述了我国铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染的来源、特点和危害,分析了我国各地区及国外部分冶炼厂周边土壤的重金属污染现状,整理了我国现阶段对铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染治理的措施,以期为今后的重金属污染防治提供一定的参考。

锌冶炼废水中锌稳定达标工艺探讨

在锌冶炼废水处理过程中,重金属锌的稳定达标对促进整个外排水稳定达标排放非常重要。西北铅锌冶炼厂水处理车间净化工序主要采用两段石灰乳中和、加酸回调pH值来确保废水处理后达标排放。然而在实际操作过程中发现,很难将Zn稳定控制在1.5 mg/L内。根据多年生产实践,从操作角度出发,分析说明确保锌冶炼废水处理过程中Zn稳定达标排放的影响因素及有效途径。

铅锌冶炼厂土壤污染治理研究

以某铅锌冶炼厂周边土壤为研究对象,综合运用土壤学、环境科学和生态修复技术,探讨了土壤中重金属污染的特征及其治理方法。首先,通过土壤样品采集与实验室分析,确定土壤中主要重金属污染物种类及其含量水平,评估污染程度和空间分布特征。其次,基于污染特征,筛选适宜的物理、化学和生物修复技术,包括土壤固化/稳定化、电动修复、植物修复和微生物修复等,对比分析各种技术的优势与局限性。进一步结合场地条件和污染特征,选择土壤固化/稳定化修复方案。研究结果表明:土壤固化/稳定化修复方案能够有效降低土壤中重金属含量,恢复土壤生态功能,为类似铅锌冶炼厂污染场地的土壤污染治理提供了科学依据和技术支持。

废弃铅锌冶炼场地土壤和地下水重金属迁移及预测

长期的金属冶炼活动会导致重金属在场地土壤和地下水中的富集和扩散。基于机器学习模型研究了某废弃铅锌冶炼场地土壤中重金属向地下水的迁移规律并进行了含量预测。结果表明,场地土壤重金属主要累积在杂填土和素填土层,并存在垂向迁移到地下水的现象。场地土壤中As、Cd和Pb含量平均值均明显超过场地土壤风险筛选值。地下水中Zn、Cd、Pb和As的平均浓度均超过了相应的地下水Ⅵ类限值。土壤重金属污染主要集中在火法冶炼区、湿法冶炼区和原料堆存区。土壤中Cd以活性态为主,Pb以还原态为主。当冶炼场地地下水位低于5 m且土壤Cd含量超过344 mg/kg时,或土壤中活性Pb含量超过5425 mg/kg时,需要对场地土壤和地下水进行协同修复。

某铅锌冶炼污染场地基于多源信息的重金属稳定化修复及其评价

冶炼污染场地土壤中多重金属复合污染的特征增大了对土壤的修复和最终利用的难度。本研究深入调查了某铅锌冶炼场地土壤重金属污染特征,针对性地制定多种联合稳定化修复方案,采用高精度混合装备添加药剂,实施稳定化修复工程。结果表明,Cd、Pb、Zn和As是场地土壤中最主要的重金属污染物,其中Cd、Pb、As的超标率分别为75.80%、76.43%、88.54%。重金属的分布模式与土壤理化性质、污染物迁移路径、水文地质条件、地层岩性、冶炼工艺、厂区功能布局等密切相关。土壤重金属污染主要来源于冶炼粉尘、废渣和废水排放等冶炼活动。稳定化工程效果显示,在药剂与土壤混匀程度不低于90%时,采用无机混合药剂与TJ400螯合剂的组合方案,对土壤稳定化处理7 d后,土壤中Cd、Pb和As同步稳定化效果最好。本研究结果可对多金属重污染场地土壤的稳定化修复提供实践指导。

某铅锌冶炼厂废水COD氧化降解实验研究

随着铅锌冶炼技术持续进步,其产生的废水成分愈加复杂,尤其国家近年来加强对COD(化学需氧量)排放总量的管控,企业外排废水COD的提标深度处理急需高效、绿色处理技术。针对当前COD处理需求,本文采用新型催化高级氧化技术(KYCAOP)处理铅锌冶炼废水,重点对比了其与常用氧化去除技术(如芬顿氧化法和次氯酸钠氧化法)对废水中COD的处理效果,并探索了KYCAOP的最佳使用条件。结果表明,对同一批次冶炼废水(原水COD 151 mg/L),芬顿氧化法和次氯酸钠氧化法的COD去除率仅有47.2%和22.1%,而KYCAOP的去除率高达75%以上。此外,KYCAOP的反应速度快,反应20 min后出水COD浓度可稳定在40 mg/L以下,证明此技术具有深度处理铅锌冶炼废水中COD的应用潜力。

锌冶炼渣中有价金属回收工艺研究

回收利用锌冶炼渣中有价金属,对冶金行业可持续发展具有重要意义。某锌冶炼渣中锌、铅、金、银含量较高,试验采用酸浸—碱浸—氰化浸出湿法梯级浸出工艺回收锌、铅、金、银。试验结果表明:在硫酸质量分数20%,液固比2∶1,浸出温度80℃,浸出时间2 h的条件下,锌浸出率为90.31%;在氢氧化钠质量分数10%,液固比2∶1,浸出温度80℃,浸出时间2 h的条件下,铅浸出率为93.37%;在氰化钠质量分数0.20%,液固比2∶1,浸出时间16 h的条件下,金、银浸出率分别为82.61%、92.39%。该湿法梯级浸出工艺实现了锌冶炼渣的综合回收。

锌冶炼厂铅锌渣铅锌分离工艺研究

某锌冶炼厂铅锌渣的铅含量为43.89%,锌含量为14.29%,其中锌未得到有效回收,造成资源浪费。试验通过“焙烧+酸浸”的方式探索铅锌渣中锌回收的最佳条件。结果表明,铅锌渣在600℃温度下焙烧40min后,在浸出温度85℃、浸出时间2h、终酸浓度25g/L和钙硅比1.5的条件下,经浸出,铅锌渣的锌品位降低到小于1%的水平,锌回收率超过95%,浸出渣满足铅锌渣售卖要求,有效实现铅锌分离和铅锌资源的高效回收利用。

锌冶炼烟气中汞、三氧化硫净化技术的研究进展

冶炼过程产生的烟气中含有高浓度二氧化硫(SO_(2))及不同形态的汞,同时伴有较高浓度三氧化硫(SO_(3))。烟气汞若处置不当,容易进入其他介质而产生二次污染;而烟气中SO_(3)是污酸产生的根本原因,且汞的存在加剧其治理难度。随着有色金属冶炼行业污染物排放标准的日趋严格,控制冶炼烟气汞和SO_(3)已成为行业亟待解决的难题。根据锌冶炼烟气汞、SO_(3)排放特征,通过总结汞形态转化和污染物分布规律以及冶炼行业中汞和SO_(3)污染控制技术的研究进展,提出对烟气汞及SO_(3)干式捕集的控制策略。

铅锌冶炼污酸资源化利用技术研究

针对污酸处理以硫化和氢氧化物沉淀法为主,存在有价资源利用率低及固体废渣、高硬度废水产量大等问题,开展污酸资源化技术研究,对铅锌冶炼污酸资源化提出了重金属脱除-氧化锌中和-除氟氯三段流程的技术路线,结果表明:重金属脱除率达到了98%以上,90%的污酸回收利用,锌损率≤2%,硫回收≥95%,水回收85%~90%。