该新技术以污酸资源化利用为目标,开展了污酸渣的源头减量化技术创新,本着“合则有害,分则有利”的资源化利用新思路,基于污酸中各化学组分物理化学性质的差异,如金属硫化物溶度积不同、硫酸和水沸点不同、电化学性能不同、氟化物和氯化物结晶温度不同等,精心设计工艺流程,实现污酸中各组分的定向精准调控,提出了依次梯级产出返回冶炼用的重金属硫化物、外排开路的高砷硫化物、回用冷凝水、产品硫酸、回用电渗透产淡水、氟氯混酸分盐得到的氟化钙和氯化钙等产品的全新的污酸梯级资源化利用的工艺技术路线,并经过系统的小试、扩试和工业试验,取得了重大原创性技术突破,开发出了“硫化氢气液强化硫化+硫酸浓缩吹脱+电渗析+氟氯分盐”的污酸梯级资源化处理新工艺。
1.采用了硫化氢与污酸进行气液强化硫化,砷汞等重金属去除率可达到99%,硫化渣中砷含量可高达50%以上,不但保障了重金属一次达标处理,而且硫化渣较常规工艺减少25%以上;
2.采用酸浓缩+氟氯吹脱工艺通过物理化学方法实现了污酸中硫酸与氢氟酸和盐酸的高效分离和硫酸的高效回收,解决了有色行业污酸酸难分离纯化回收的行业难题,彻底解决了一直困扰有色行业污酸处理过程中含重金属石膏渣及中和渣产生量大、毒性高和二次污染严重等问题,废酸回收率90%,危废量较国际现行方法削减高达90%以上,极大促进了有色行业的绿色健康发展;
3.通过电渗析+氟氯分盐的工艺分别实现了污酸中水资源的低氟氯高效回收,氟氯离子的脱除率***%以上,而且将污酸中高腐蚀的氟氯离子资源化为氟化钙和氯化钙产品,以产品形式从系统开路,不但实现了变废为宝,而且避免了氟氯离子在冶炼系统中累计而导致的设备腐蚀和锌电积困难等难题;
4.创新设计了耐高温、耐负压、耐腐蚀高效气液分离设备,优化了耐酸耐氟氯电渗析组件结构,优化了电渗析装置工艺配置等,为污酸资源化新技术的工程应用解决了一系列的重大技术难题。
项目团队:由赛恩斯环保股份有限公司、中南大学、株洲冶炼集团股份有限公司合作完成,课题主要研究人员包含:柴立元、高伟荣、王庆伟、蒋国民、龙双、刘永丰、刘卫平、李青竹、王浩宇、王海鹰。
评价单位:“科创中国”先进结构材料科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2022-11-07
综合评价
污酸资源化处理新技术主要解决了资源化回收及废渣减量的世界性技术难题,实现了污酸治理的跨越式发展,为有色、化工等行业污酸资源化处置开辟了一条绿色发展道路,经济、环境和社会效益显著。总体而言,该项目技术思路方向很好,项目整体技术达到国际领先水平,建议加快推广应用。
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