冶炼废水中铊污染治理研究

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冶金烧结过程中烟气脱硫及含铊废水的处理

冶金烧结过程中烟气脱硫及含铊废水的处理

冶金烧结过程中烟气脱硫及含铊废水的处理含铊废水属于剧毒性污染物,对生物体及环境造成严重危害。

自然界以稳定的T1+形式在水中存在,铊在生活中应用范围较为广泛,共沉絮凝法利用增加化学物质的方式将其中的杂质去除,吸附法能利用废水中的液相转移成为固相,离子交换法利用杂质离子表面离子交换从而实现净化的目的。

在本次实践过程中,利用新型的处理方法,使冶金烧结过程中烟气脱硫含铊废水有效处理。

1 冶金烧结烟气脱硫含铊废水方法特点实验试剂利用自来水与可溶性硫化物及可溶性碳酸盐形成混合溶液A,利用自来水配制混合絮凝剂B。

在常温条件下,自钢铁冶金烧结烟气脱硫含铊废水中增加混合溶液A,室温情况下,利用搅拌方式,在烧结烟气脱硫含铊废水中加入絮凝剂溶液B,搅拌后静置一段时间,使上清废水排除。

据上述处理方法,观察到冶金烧结脱硫含铊废水中具有Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+离子。

针对上述冶金烧结烟气脱硫含铊废水处理方式,可以观察到可溶性硫化物转变为硫化钠及硫化钾,可溶性碳酸盐为碳酸钠及碳酸钾中的一种,且可溶性硫化1/ 4物质量溶度为2.0-4.0%,可溶性碳酸盐质量浓度为10.0-17.0%。

絮凝剂溶液B属于聚丙烯酰胺PAM,铝或者铁氯化物及硫酸盐的水溶液。

絮凝剂溶液B絮凝剂质量浓度为1.0-3.0%,搅拌速度为60-180rpm,混合溶液加入一定量50-100mL/L废水,在10-30min产生反应。

搅拌速度为40-80rpm,絮凝剂溶液B增加1.0-5.0ml/L废水,通过15min搅拌,处于30-60min静置。

2 冶金烧结烟气脱硫含铊废水处理现状冶金矿石在烧结过程中,矿石中往往具有多种有毒微量元素,比如铊、铅及锌等,在高温烧结过程中,部分有毒化合物在气化及生化的作用下随同烟气进入烧结系统。

烧结烟气系统碱性吸收方法无法完全吸收毒性,沉淀物质离子平衡反应限制,使得重金属离子无法完全被吸收。

闭路及半闭路循环烧结系统,部分微量重金属离子随着碱性吸收液多次循环而富集,形成具有较高浓度的毒液。

金铜冶炼企业含铊废水处理工艺研究与运用

金铜冶炼企业含铊废水处理工艺研究与运用

铊是一种高剧毒的稀有分散金属,具有较强的蓄积性, 可以通过饮用水和食物链进入人体。对人体神经系统及中枢 系统会造成持续性伤害,在人体的酶化反应过程中可以置换 钾元素,并与酶产生很强的亲和力,对肝、肾等有毒害作用, 严重的可致命。临床实验结果表明,铊对人类的最小致死量约 为 10~15mg/kg,且在相同剂量下袁铊的毒性远远大于铅、 汞等重金属 [1-3]。铊已被列入我国优先控制污染物黑名单。
C 化学化工 hemБайду номын сангаасcal Engineering
金铜冶炼企业含铊废水处理工艺研究与运用
邱建森,林凡,林国标,方荣茂,吴开兴
(紫金铜业有限公司,福建上杭,364204)
摘 要 :通过开展某黄金冶炼企业工业废水深度除铊工艺技术研究,研究人员发现硫化钠沉淀法处理后的废水铊含量 可以达到 5μg.L-1 限值下的指标要求,但工业化运用调试时由于生成的硫化铊沉淀粒度微小存在透滤现象,露天存放数 天后出现铊含量大幅上升的情况,甚至高达 15μg.L-1 以上 ;而采用强氧化混凝工艺处理,不仅可以达到 5μg.L-1 限值 下的指标要求,而且沉淀物稳定,即使露天存放数天都不易发生分解或返溶,处理成本低,仅需新增药剂成本约 2 元 / m3,设备投资少,仅需进行适当的改造即可满足要求,是金铜冶炼企业工业废水深度除铊工艺的一种良好选择。 关键词 :铊 ;废水 ;深度处理 中图分类号 :X703.5 文献标识码 :A 文章编号 :1002-5065(2019)18-0162-4
(Zijin Copper Co. Ltd. and Gold Smelter,Shanghang 364204,China)
Abstract :Research on the technology of deep thallium removal of industrial wastewater from a gold smelting company, The researchers found that the content of thallium in waste water treated by sodium sulfide precipitation can reach the target requirement of 5 micrograms per milliliter limits,Due to the small size of the formed thallium sulfide precipitation during the commissioning of industrialization,there was a filtration phenomenon.After a few days of open storage,there was a sharp increase in the content of thorium,even up to 15 micrograms per milliliter.However,the oxidation coagulation process can not only meet the target requirements under the5μg. L-1 limit,but also the sediment is stable,and even if it is stored in the open air for several days,it is not easy to decompose or redissolve.The cost of treatment is only about 2 yuan per cubic meter of wastewater,and the investment in equipment is small. It only needs to be properly modified to meet the requirements. It is a good choice for the industrial wastewater removal process of gold smelting enterprises. Keywords :Thallium,waste water,In-depth processing

铅锌冶炼废水铊污染治理技术研究

铅锌冶炼废水铊污染治理技术研究
离子交换法的中间介质是离子交换剂,通过交换反应,分 离废水中的铊离子。其交换反应原理是 :在发生离子交换反 应时,将产生强大的推动力,使得功能基团与铊离子能够黏 附在一起,这时,废水中的铊离子含量也将大幅减少。比如 交换剂选择 717 树脂和 D301 树脂,经过实验验证,铊离子的 吸附量可以达到 11.2mg/g 和 14.6mg/g,经过吸附处理后的废 水可以用来洗脱亚硫酸钠,进而达到废水回收再利用的目的。 这种方法操作简便,中间吸附处理过程没有其他二次污染物 生成,而且吸附铊离子的容量较大。但是,由于离子交换剂 的选择性较差,而且再生反应物不易保存,因此,一般只适 用于处理含铊量较小的冶炼废水。 2.5 生物制剂法
关键词 :铅锌冶炼 ;金属铊 ;污染治理 ;应用效果 中图分类号 :X758 文献标志码 :A 文章编号 :1003–6490(2021)06–0170–02
Study on Treatment Technology of Thallium Pollution in Lead Zinc Smelting Wastewater
Qi Yu-jun
Abstract :As a non-ferrous metal,lead and zinc are widely used in the fields of electrical and electronic,mechanical manufacturing,aviation and military,metallurgy and chemical industry.In the smelting process of lead and zinc mine,the waste water discharged contains a large amount of metal thallium.Once this toxic metal element enters the organism,it is very easy to induce cancer or distortion,and it will also cause sustained damage to the human central nervous system Sexual harm.Therefore,in recent years,the lead-zinc smelting industry continues to improve and optimize the treatment technology of thallium containing wastewater,in order to minimize the content of thallium in smelting wastewater.In this paper,combined with practical application cases,the treatment technology and treatment effect of thallium containing wastewater are comprehensively discussed.

铊污染环境的分析与治理技术研究

铊污染环境的分析与治理技术研究

铊污染环境的分析与治理技术研究铊是一种可燃性、有毒的金属物质,普遍存在于地壳中,并且被广泛使用于化学工业、金属冶炼、颜料制造等领域。

但是铊在环境中的积累和存在会导致地下水、土壤、大气、水体等环境的污染,进而对人造成健康威胁。

因此,铊污染环境的分析与治理技术研究已经成为了环保领域重要的研究领域。

一、铊的污染源和污染特点铊污染环境的主要来源包括矿山、工业废水、冶炼等,其中矿山和冶炼是铊污染较为严重的来源。

在这些行业中,铊几乎遍布全行业,不仅仅存在于原料、手套、制作成品中,更存在于工业废水和废渣中,因此铊污染深重。

铊的污染特点是其从自然界迁移到人类生活的能力非常强,能在环境中长期稳定存在,导致后果严重。

铊污染环境后,会给土壤、水质、空气、人身体健康带来相对应特征。

铊具有高毒性,一般以食品代谢进入人体,造成急性或慢性中毒,严重时可能危及生命,对人体造成严重的毒害和健康危害。

因此,铊污染环境的分析与治理技术的开展至关重要。

二、铊污染环境的分析技术如何快速、准确地分析铊成为了污染环境的关键所在。

为了提高分析质量,化学分析方法和光谱分析方法被广泛应用于铊的分析中。

其中化学分析方法应用广泛,其主要包括比色法、原子吸收光谱法(AAS)、电化学法、荧光法等。

其中,AAS是铊分析方法的主流,具有分析速度快、精确度高、样品必须完全溶解等优点。

但是,需要使用的样品体积较大,样品前处理步骤较多,分析过程较复杂。

光谱分析方法是快速、灵敏和无破坏性的分析方法,具有检测限低、分辨率高等优点。

针对铊的光谱分析方法主要包括荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法等。

这些方法具有非常重要的实际意义,不仅在助力铊污染环境的监测中作出贡献,也大大促进了铊污染环境治理技术的研发。

三、铊污染环境的治理技术研究铊是一种有毒金属,其在环境中的积累和存在很容易造成生态系统的破坏,因此需要对铊污染环境进行治理。

铊污染环境治理方法可以分为物理治理技术和化学治理技术两大类。

我国铅锌冶炼工业废水铊污染状况与处理技术

我国铅锌冶炼工业废水铊污染状况与处理技术

我国铅锌冶炼工业废水铊污染状况与处理技术摘要:铊及其化合物毒性较高,含铊废水排入水环境易造成地表水水质异常。

总结和分析了铅锌冶炼企业含铊废水来源、主要特征以及污染现状,讨论了各类含铊废水的处理技术,归纳了铅锌冶炼企业采用的废水除铊工艺。

结果表明:铊及其化合物在铅锌矿高温冶炼过程中挥发进入烟气,在烟气酸洗过程中进入废水,烟气净化废水中总铊浓度较高,调研企业废水中总铊浓度平均值为0.76 mg/L;含铊废水处理技术包括氧化法、沉淀法、吸附法等,目前铅锌冶炼企业主要在原有废水治理工艺基础上进行改造,多采用硫化物沉淀、生物制剂沉淀、电絮凝法等沉淀法除铊。

提出了强化源头污染预防、加强含铊废水排放管理、推进含铊废水处理技术研发等铅锌冶炼工业含铊废水污染防治对策。

铊及其化合物是高毒物质[1],其毒性仅次于甲基汞,对哺乳动物的毒性较铅、汞、镉、锑等重金属的无机盐化合物更大,被列入我国《优先控制化学品名录(第二批)》。

《最高人民法院最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》(法释〔2016〕29号)规定“排放、倾倒、处置含铅、汞、镉、铬、砷、铊、锑的污染物,超过国家或者地方污染物排放标准3倍的,应当认定为‘严重污染环境’”。

近年涉铊环境污染事件多发,且大部分是由含铊废水排放造成的。

排放含铊废水的行业包括铅锌、钢铁、锡锑、硫酸、磷肥等多种工业企业,主要是由于各企业使用含铊原辅料生产带来的。

2010年广东省韶关北江和2017年四川省嘉陵江(广元段)发生的涉铊突发水污染事件均为铅锌冶炼企业含铊废水排放造成,事件发生后,各地铅锌冶炼企业陆续开始关注含铊废水的治理,使我国铅锌冶炼工业含铊废水处理技术的研究和应用得到了一定的发展。

1 铅锌冶炼工业含铊废水来源与处理要求1.1 铅锌冶炼含铊废水来源使用含铊铅锌矿石、含铅锌二次资源等原料是铅锌冶炼企业产生含铊废水的源头。

铊在地壳中高度分散,通常以伴生元素方式存在于其他金属矿或非金属矿矿床内。

铅锌冶炼含铊废水铊形态分析及深度处理技术研究

铅锌冶炼含铊废水铊形态分析及深度处理技术研究

第 54 卷第 2 期2023 年 2 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.2Feb. 2023铅锌冶炼含铊废水铊形态分析及深度处理技术研究王云燕1, 2,许欢1,傅杰3,童天星1,林璋1, 2,柴立元1, 2,孙竹梅1, 3(1. 中南大学 冶金与环境学院,湖南 长沙,410083;2. 国家重金属污染防治工程技术研究中心,湖南 长沙,410083;3. 中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原,030051)摘要:以某铅锌冶炼企业的均化池内水、1号和2号回用水为研究对象,采用Factsage 8.0分析废水中Tl 的主要价态和存在形态;制备MnO 2和Fe 3O 4@PB 吸附剂,研究pH 、初始浓度、吸附时间、吸附剂质量和共存离子等因素对模拟水中铊吸附效果的影响,开展吸附剂处理工业含铊废水综合扩大实验。

研究结果表明,实际废水中Tl 主要以Tl +存在,均化池内水中有少量[TlCl -4];在最佳pH 条件下,100 μg/L 的模拟水中加入质量浓度为0.8 g/L 的Fe 3O 4@PB 和MnO 2吸附剂,浸出10 min 后,溶液中铊的质量浓度分别为3.09 μg/L 和2.97 μg/L ;共存离子Na +和Cl −对吸附剂除铊的影响较小;在最佳pH=5的条件下,采用Fe 3O 4@PB 吸附30 min 后,均化池内水铊的质量浓度小于2 μg/L ;在最佳pH 条件下,采用2种吸附剂吸附30 min 后,1号和2号回用水中的铊的质量浓度均低于2 μg/L 。

关键词:铅锌冶炼;含铊废水;形态分析;吸附中图分类号:X506 文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2023)02-0485-10Thallium morphology analysis and advanced treatment process ofthallium wastewater from lead-zinc smelterWANG Yunyan 1, 2, XU Huan 1, FU Jie 3, TONG Tianxing 1, LIN Zhang 1, 2, CHAI Liyuan 1, 2, SUN Zhumei 1, 3(1. School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China;2. Chinese National Engineering Research Center for Control and Treatment of Heavy Metals Pollution, Changsha410083, China;3. School of Environmental and Safety Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China)Abstract: The main valence states and existing forms of Tl in wastewater were analyzed by Factsage 8.0. MnO 2收稿日期: 2022 −07 −22; 修回日期: 2022 −10 −26基金项目(Foundation item):中国博士后科学基金资助项目(2022T150746);湖南省科技创新计划项目 (2021RC2010);中冶长天科研开发基础研究基金资助项目(2022JCYJ02) (Project(2022T150746) supported by the China Postdoctoral Science Foundation; Project(2021RC2010) supported by the Science and Technology Innovation Program of Hunan Province; Project (2022JCYJ02) supported by the Changtian Scientific Research and Development Foundation of MCC)通信作者:孙竹梅,博士,副教授,从事重金属、含铊废水污染防治技术研究;E-mail :*******************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.02.009引用格式: 王云燕, 许欢, 傅杰, 等. 铅锌冶炼含铊废水铊形态分析及深度处理技术研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(2): 485−494.Citation: WANG Yunyan, XU Huan, FU Jie, et al. Thallium morphology analysis and advanced treatment process of thallium wastewater from lead-zinc smelter[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(2): 485−494.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)and Fe 3O 4@PB adsorbents were prepared and the effects of pH, initial concentration, adsorption time, adsorbent quality and coexisting ions on thallium adsorption in simulated water were investigated. The expanding experiments on the treatment of industrial thallium wastewater with adsorbents were carried out. The results show that Tl is mainly present in the wastewater as Tl +, and there is a small amount of [TlCl -4] in the homogenizing pool water. The thallium contents of the simulated water are reduced from 100 μg/L to 3.09 μg/L and to 2.97 μg/L using the Fe 3O 4@PB and MnO 2 of 0.8 g/L, respectively, at the optimal pH after 10 min. The effect of coexistence ions Na + and Cl − is negligible on the removal of thallium. The effluent concentration of thallium in homogenized pool water is less than 2 μg/L after 30 min at the optimal pH=5 using Fe 3O 4@PB as adsorbent. The effluent concentrations of thallium in recycle water No.1 and No.2 are both less than 2 μg/L after 30 min at the optimal pH using the Fe 3O 4@PB and MnO 2 as adsorbent.Key words: lead-zinc smelting; thallium-containing wastewater; morphological analysis; adsorption铊是最毒的稀有金属元素之一,毒性仅次于甲基汞,是美国EPA 选定的13种优先考虑的金属污染物之一[1−2]。

含铊污水处理方法的研究现状

含铊污水处理方法的研究现状含铊污水处理方法的研究现状铊是一种高毒性的重金属元素,常常作为化工废水和冶炼尾矿的污染物之一存在于水体中。

铊污染对环境和人类健康造成了严重的威胁,因此,研究开发高效的含铊污水处理方法具有重要的意义。

本文将就目前含铊污水处理方法的研究现状进行探讨。

现有的含铊污水处理方法可以分为物理方法、化学方法和生物方法三类。

物理方法主要包括吸附法和离子交换法。

吸附法利用吸附剂来吸附铊离子,常用的吸附剂包括活性炭、纳米材料和天然材料等。

离子交换法则是通过将含铊污水与含有特定离子的树脂接触,使铊离子被树脂吸附。

这两种方法具有处理速度快、成本低的优点,但处理后的吸附剂或树脂需要进行再生或处置,存在再次污染环境的风险。

化学方法主要包括沉淀法和络合沉淀法。

沉淀法是利用沉淀剂与铊离子反应生成不溶性沉淀物,进而使铊离子从污水中沉淀出来。

络合沉淀法则是通过添加络合剂与铊离子形成络合物,再加入沉淀剂,使络合物与沉淀剂反应生成沉淀物。

这两种方法能够有效地去除铊离子,但同时也会生成大量的污泥,对后续处理环节提出了要求。

生物方法包括菌株降解法和植物吸收法。

菌株降解法是通过筛选出一些具有较强金属耐受力和可以将铊离子转化为无毒物质的细菌,将其引入含铊污水中。

这些细菌能够吸附和氧化铊离子,将其转化为无毒的锐钛矿相物质。

植物吸收法则是通过植物的根系将含铊污水中的铊离子吸收并富集在地上部分,然后将植物进行处理或回收。

生物方法在处理含铊污水方面具有较好的效果,但受到操作复杂、时间长和适用范围窄等限制。

虽然目前存在多种含铊污水处理方法,但各自存在着一些问题和不足。

因此,未来的研究应该着重解决以下几个方面的问题:首先,需要寻找更高效的吸附剂或树脂以提高吸附效果,并进一步研究吸附反应的机制。

其次,对沉淀法和络合沉淀法进行改进,减少污泥的产生并提高处理效率。

同时也可以尝试开发新型的沉淀剂和络合剂,增强其对铊离子的选择性。

此外,菌株降解法和植物吸收法的研究还需要进一步加强,提高适用范围和处理效果,并考虑如何有效地回收处理后的生物体。

工业污水中除铊的方法

工业污水中除铊的方法工业污水中除铊的方法铊是一种有毒的金属元素,常常存在于工业污水中,对环境和人体健康带来潜在威胁。

因此,寻找高效的去除铊的方法对于保护环境和人类健康至关重要。

本文将介绍几种常用的工业污水中除铊的方法,并分析其优劣。

1. 沉淀法沉淀法是一种常用的除铊方法,通过将污水处理剂加入工业污水中,形成沉淀物,从而将铊离子从水中分离。

常用的沉淀剂包括石灰、硫酸盐和铝盐等。

石灰可以与铊离子形成不溶性沉淀物,使其沉淀下来。

硫酸盐和铝盐也可与铊离子发生反应形成沉淀。

沉淀法具有操作简便、成本低廉的优点,但对于含有其他金属离子的工业污水来说效果不佳。

2. 吸附法吸附法是一种利用材料的吸附性能将铊离子从水中去除的方法。

常用的吸附材料包括活性炭、离子交换树脂和氧化铁等。

活性炭是一种具有良好吸附性能的材料,可以通过物理吸附将铊离子从水中去除。

离子交换树脂可以选择性地吸附铊离子,并可以通过再生循环使用。

氧化铁则可以通过化学吸附将铊离子吸附在表面。

吸附法具有高效、无毒、易于再生的特点,但其成本较高。

3. 膜分离法膜分离法是一种通过膜技术将铊离子从水中分离的方法。

常用的膜分离技术包括超滤、反渗透和离子交换膜等。

超滤膜可以通过筛选作用将较大颗粒的悬浮固体和铊离子分离。

反渗透膜则可以通过逆渗透作用将铊离子从水中除去。

离子交换膜则可以选择性地去除铊离子。

膜分离法具有能耗低、操作简便的优点,但膜材料成本较高。

4. 化学氧化法化学氧化法是一种将铊离子氧化为不溶性沉淀物的方法。

常用的氧化剂包括高锰酸钾、过氧化氢和臭氧等。

这些氧化剂可以将水中的铊离子氧化为不溶性的氧化物或氧化态,从而使其沉淀下来。

化学氧化法具有高效、迅速的优点,但会产生一些有害废物。

需要指出的是,以上方法各有优劣,具体应用时需要根据工业污水的特性、处理要求和经济条件等进行选择。

此外,单一方法往往难以完全去除工业污水中的铊离子,因此常需要采用多种方法的组合,以达到更好的除铊效果。

铅锌冶炼行业含铊废水处理存在的问题及防治对策

铅锌冶炼行业含铊废水处理存在的问题及防治对策1、存在问题铅锌冶炼企业含铊废水处理存在以下问题:一是使用高含铊原料导致废水中铊浓度较高,影响达标排放的稳定性;二是未制定地方排放标准的地区,铅锌冶炼企业含铊废水排放浓度较高,造成环境风险较高,部分铅锌冶炼企业由于废水“零排放”等原因,未执行车间或生产设施废水排放口达标的规定;三是沉淀法虽是投入工业生产应用较为广泛的一种除铊方法,但其药剂投加量大,可能会引入新的杂质堵塞流道,且废渣产生量大,造成二次污染风险增大。

2、防治对策(1)强化源头污染预防。

末端治理只是被动地解决铅锌冶炼工业的铊污染问题,需要从源头控制,减少或避免使用铊含量高的铅锌矿和含铅锌二次物料。

我国每年要从国外大量进口铅锌矿,建议修订GB/T 20424—2006《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》,增设铊有害元素含量标准,限制铊含量高的铅锌矿进口。

(2)加强含铊废水排放管理。

目前湖南、广东、江西3个省已发布地方标准,这3个省的铅锌冶炼企业应严格执行地方标准。

根据GB 25466—2010修改单中规定的总铊排放要求,相关工业企业或生产设施于2021年1月1日起实施,发布之日前环境影响评价文件已通过审批的,自2022年1月1日起实施,各地应积极开展设备设施和工艺改造。

GB 3838—2002《地表水环境质量标准》规定集中式生活饮用水地表水源地铊的标准限值为0.1 μg/L,为防范排放含铊废水引起地表水铊超标事件发生,企业应重视废水铊污染问题,采取有效措施降低铊污染物排放浓度。

同时,还应加强“零排放”企业排放废水达标情况监管,严格执行车间或生产设施废水排放口达标要求,开发推广水质铊污染物在线监测技术与装备。

(3)推进含铊废水处理技术研发。

结合目前已有工程实践,筛选工业废水铊污染处理推荐技术。

优化处理工艺,开发更为经济、高效、适用的工业除铊剂是未来的发展方向。

由于铊在地壳中广谱伴生、亲石亲硫特性,铅锌冶炼生产不可避免地会使用含铊矿石原料,从而产生含铊废水。

工业污水中除铊的方法

工业污水中除铊的方法工业污水中除铊的方法工业化进程的快速发展给人们带来了巨大的经济和社会效益,然而也随之引发了环境污染的问题。

工业污水中的有害物质对环境和人类健康造成了严重威胁。

铊作为一种有毒金属元素,广泛存在于电镀、冶金、光电子等工业生产过程中的废水中。

对工业污水中铊的有效去除变得十分重要。

本文将介绍一些常见的工业污水中除铊的方法。

1. 活性炭吸附法活性炭是一种常用的吸附材料,具有较大的比表面积和微孔结构,能够有效地去除水中的有机物和重金属离子。

在工业污水中除铊处理过程中,将活性炭填充于过滤装置中,使污水通过,铊离子与活性炭表面发生物理吸附作用,从而将铊离子从污水中去除。

然而,活性炭吸附法存在着吸附容量有限、再生困难等问题。

2. 离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂作为固相材料,通过交换树脂上的功能基团与污水中的离子相互作用,实现污水处理的方法。

在工业污水中除铊处理中,选择具有选择性吸附铊离子的交换树脂,将污水通过交换柱,铊离子与树脂之间发生交换反应,从而实现铊的去除。

离子交换法具有操作简单、效率高、适用性广的优点,但其应用受到树脂选择性和容量的限制。

3. 沉淀法沉淀法是通过加入沉淀剂使污水中的铊离子形成难溶性沉淀物,从而实现铊的去除。

常用的沉淀剂有硫化钠、氢硫化钠等。

通过调节沉淀剂的用量和反应条件,使铊离子与沉淀剂反应生成沉淀物后沉淀下来,从而将铊离子从污水中去除。

沉淀法具有操作简单、效果明显等优点,但在实际应用中需要考虑沉淀物的处理和固液分离的问题。

4. 氧化还原法氧化还原法包括还原、氧化和沉淀-氧化还原法等多种方法。

其中,还原和氧化是通过添加还原剂或氧化剂进一步转化铊的价态,将其转化为难溶或不溶的形态,从而实现铊的去除。

沉淀-氧化还原法则是先通过沉淀的方式将铊与其他杂质分离,然后再采取氧化还原方法将溶解的铊离子转化为固相铊,从而达到除铊的目的。

氧化还原法具有去除效果好、适用范围广的特点,但操作条件较为苛刻,需要仔细控制反应条件。

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冶炼废水中铊污染治理研究
作者:谭祥汉
来源:《乡村科技》2018年第01期
[摘要] 本文就黄金湿法冶炼工艺流程所产生的主要含铊废水,测定2种废水铊浓度范围,采用化学沉淀法进行废水除铊试验研究并确定合适的反应条件。

结果表明,酸性废水经中和处理后,原水pH=8.23,1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3除铊药剂联用添加,反应时间1.5 h,处理后水铊含量0.02 μg/L,铊去除率99.98%,可以达到地表水标准0.10 μg/L;含氰废水破氰、中和后,按照1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用添加,处理后铊浓度可降至2.34μg/L。

为探索水污染治理提供可靠的数据和方法,有效地降低治理成本。

[关键词] 黄金湿法冶炼废水;废水治理;漂白粉;高锰酸钾;化学沉淀法
[中图分类号] X703 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2018)01-97-2
1 铊污染治理背景
金属元素铊(Tl),是一种剧毒的重金属元素,已被列入我国优先控制污染物黑名单。

铊具有神经毒性,可以通过饮用水和食物链进入人体。

铊在人体的酶化反应过程中可以置换钾元素,并与酶产生很强的亲和力,对肝、肾等有毒害作用,严重的可致命。

在天然水体中,铊主要以稳定的Tl(Ⅰ)形态存在[1],含量较低。

铊为稀散元素,在自然界中常与黄铁矿伴生,主要蕴藏于红铊矿和硒铊银铜矿中,铅和锌的烟道粉尘中以及镉和铋的副产品中均富集有铊。

随着我国经济的飞速发展,对各种有色金属需求旺盛,采矿、冶炼等行业运转过程产生大量工业废水、废渣,在条件成熟的时候可能引发铊泄露事故[2],相对比“复旦投毒案”的特殊个案影响,大规模的铊泄露事故对人们现实生活的影响更加巨大。

例如,2010年10月广东北江铊污染事件[3],2013年7月广西贺江铊污染事件[4],2017年5月四川广元段嘉陵江铊污染事件[5]等。

目前,水中铊污染处理工艺主要有吸附法、氧化沉淀法、离子交换法和萃取法等[6]。

由于方法和成本的因素,许多生产厂家不愿意严格按规范操作,没有完全达到排放标准。

为此,笔者设想如果能在现有工艺条件下,创新工艺,降低企业治理成本,就可以将铊的危害消除在源头。

了解发现黄金冶炼原料金精矿中含有大量黄铁矿,根据铊和黄铁矿伴生关系,确定“黄金湿法冶炼废水中铊污染治理”的试验思路。

2 材料与方法
2.1 试验材料
黄金湿法冶炼废水取自河南省灵宝黄金冶炼厂;相关药剂和设备包括漂白粉(工业级),高锰酸钾(工业级),电子天平,pH计(pHS-3C,雷磁),机械搅拌机(IKA,Eurostar 20 digital),ICP-MS(安捷伦)。

2.2 试验方法
2.2.1 黄金湿法冶炼废水铊浓度测定。

以某黄金冶炼厂黄金湿法冶炼工艺(焙烧-酸浸-氰化)所产生废水为研究对象,包括酸性废水和含氰废水2种,用ICP-MS测定这两种废水中的铊浓度。

2.2.2 黄金湿法冶炼酸性废水。

配制10%高锰酸钾溶液,即准确称量10 g高锰酸钾,搅拌溶解完全,定容。

取4份各1 L酸性废水,分别按照50 g/m3高锰酸钾、100 g/m3高锰酸钾、1.2 kg/m3漂白粉、1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用添加,反应时间1.5 h,转速400 r/min,测试反应前后液体pH和铊浓度。

2.2.3 黄金湿法冶炼含氰废水。

取4份各1 L含氰废水,分别按照100 g/m3高锰酸钾、300 g/m3高锰酸钾、600 g/m3高锰酸钾、1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用添加,反应时间1.5 h,转速400 r/min,测试反应前后液体pH和铊浓度。

2.2.4 铊浓度检测。

按照中华人民共和国国家环境保护标准HJ 700—2014“水质 65种元素的测定电感耦合等离子体质谱法”检测废水中铊浓度。

3 结果与分析
3.1 黄金湿法冶炼废水铊浓度
黄金湿法冶炼废水铊浓度含量较高,为铊的主要来源,经过中和处理后,含铊量仍较高,为80~140 μg/L;含氰废水中含铊浓度为22~51 μg/L。

3.2 酸性废水除铊效果
原水pH=8.23,随着高锰酸钾用量添加量由50 g/m3升高至100 g/m3,反应时间1.5 h,水中铊浓度由138 μg/L降至0.81、0.23 μg/L,可以达到湖南省工业水5 μg/L排放标准[7]。

最佳除铊条件为:原水pH=8.23,1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用添加,反应时间1.5 h,处理后水铊含量0.02 μg/L,铊去除率99.98%,可以达到地表水标准0.10 μg/L[8];由于结束pH=11.41,需要回调pH值后才能达标排放。

3.3 含氰废水除铊效果
随着高锰酸钾用量增加,按照600 g/m3高锰酸钾添加量,处理后铊浓度降至最低1.28
μg/L,按照某省工业水5 μg/L排放标准可以达标排放,药剂成本10.8元/m3。

按照1.2 kg/m3
漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用,处理后铊浓度可降至2.34 μg/L,药剂成本3.6元/m3。

考虑成本的前提下,按照1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用去除含氰废水中铊元素更经济实用。

4 结论
黄金湿法冶炼产生的酸性废水中含铊浓度较高,为铊污染的主要来源,经过中和处理后仍含铊80~140 μg/L;含氰废水(中和后)含铊浓度为22~51 μg/L。

酸性废水经中和处理后,原水pH=8.23,1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3除铊药剂联用添加,反应时间1.5 h,处理后水铊含量0.02 μg/L,铊去除率99.98%,可以达到地表水标准0.10 μg/L;含氰废水破氰、中和后,按照1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用,处理后铊浓度可降至2.34 μg/L。

参考文献
[1]张宝贵,张忠,胡静,等.铊,铊中毒及铊在生态系中迁移径迹[J].地球与环境,2009(2):131-135.
[2]陈永亨,王春霖,刘娟,等.含铊黄铁矿工业利用中铊的环境暴露通量[J].中国科学:地球科学,2013(9):1474-1480.
[3]王攀.韶关冶炼厂排污致北江中上游铊超标[N].新华每日电讯,2010-10-23.
[4]谢庆裕.贺江铊隔污染处于可控状态[N].南方日报,2013-07-07.
[5]盛利.嘉陵江广元段铊污染涉案企业初步查实[N].科技日报,2017-05-12.
[6]万顺利,马明海,徐圣友,等.水体中铊的污染治理技术研究进展[J].水处理技术,2014(2):15-19.
[7]湖南省质量技术监督局.湖南省工业废水铊污染物排放标准:DB43/968—2014[S].2015.
[8]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准:GB3838—2002[S].北京:中国环境科学出版社,2002.。

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