導航：安全管理網>> 安全論文>> 冶金安全論文>>正文

銅冶煉生產廢水的綜合利用

文檔作者：張洪常李鵬張均杰文檔來源：煙臺鵬暉銅業有限公司		點擊數：	更新時間： 2020年12月03日
下載地址：點擊這里	文件大小： 267.90 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：267.90 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：銅冶煉建設項目環評標準使用的探討

上一篇：銅冶煉煙塵綜合回收工藝淺析及建議

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

· 40- 中國有色冶4k'- A卷生產實踐篇·綜合利用與環保
銅冶煉生產廢水的綜合利用
張洪常，李 鵬，張均杰
(煙臺鵬暉銅業有限公司，山東煙臺264002)
[摘要】 煙臺鵬暉銅業有限公司是以銅精礦為主要生產原料的銅冶煉企業，主要產品有電解銅、硫
酸、黃金、白銀，生產工序有冶煉、制酸、制氧、電解、綜合回收等，生產過程中產生的酸性廢水經過處理后
進行循環利用，達到了節能減排的目的。
【關鍵詞] 銅冶煉；酸性廢水；循環利用；零排放
【中圖分類號】TF81 1 [文獻標識碼] B 【文章編號】1672-6103(2010)04—0040—03
煙臺鵬暉銅業有限公司是以銅精礦為生產原料
的銅冶煉企業，生產規模為電銅120 kt／a。生產工序
有冶煉、制酸、制氧、電解、綜合回收等，主要產品為
電銅、金、銀、硫酸。銅冶煉各個工序都有廢水產生，
尤其在制酸、電解、綜合回收工序會產生大量酸性廢
水。廢水的處理經歷了四個階段：第一階段是七十
年代建廠初期廢水直接排放；第二階段廢水經過簡
單處理后排放；第三階段廢水經過復雜處理后達標
排放；第四階段就是目前生產過程中產生的酸性廢
水經過深度處理后循環使用，達到生產廢水零排
放。隨著環保要求和環保意識的增強，企業對廢水
的處理從被動到主動，特別是生產工藝的不斷改進
和完善為廢水的循環利用提供了技術保證。鵬暉銅
業公司對廢水的再利用也是在各工序生產工藝改進
的基礎上完成的，公司于2007年9月關閉了密閉鼓
風爐，改為富氧側吹熔池熔煉爐，對硫酸生產中產生
的酸性污水處理工藝進行了改造，實現了制酸污水
的零排放，達到了節能減排的目的，提高了環境效益
和經濟效益。
1 改造前水系統狀況
1．1 廠區生產用水概況
根據水質、水量、水溫的要求，每個需冷卻的設
備均有獨立的或共用的循環水系統，所有的設備冷
卻水經過冷卻塔降溫后循環使用。循環水在使用過
[作者簡介] 張洪常(197O一)，男，山東煙臺人，冶金高級工程師，主
要從事銅冶煉生產技術管理工作。
[收稿日期] 2010—06一O1
程中雜質含量不斷增加，需定期排污并補充新水。
水源來自市政自來水和地下水(井水)，供給廠區生
產和生活使用，自來水平均13用水量在2 500-
3 000 m 之間，井水的日用水量在700～1000 ITI 之間。
1．2 熔煉工序水系統組成
熔煉工序由鼓風爐、吹煉爐、空壓機、陽極爐、沖
渣系統組成，熔煉爐、空壓機用水水質為自來水，陽
極爐和吹煉爐用水水質為地下水，高位水塔與吹煉
爐及陽極爐供水泵出口相接，做為應急水源及補水
用。
1．3 制酸水系統組成
制酸水系由間冷器、酸冷器、二氧化硫風機水系
統組成，間冷器水質為自來水，酸冷器、二氧化硫風
機水質為自來水。凈化系統洗滌液用井水補充，產
生的廢酸由污水站處理。用鼓風爐工藝時，二氧化
硫氣濃度低，為避免夏季產出稀酸，間冷器循環水部
分改為用一次性低溫井水，降低煙氣溫度，多余的水
直接排放，造成水資源的浪費(這部分水沒有受到污
染，只是水溫高)。
1．4 電解水系統組成
電解系統用水為自來水，采用兩段脫銅法和誘
導法脫砷流程進行凈化，凈化后的廢液，經污水處理
站除雜后外排。
1．5 綜合車間水系統組成
循環水有水環真空泵循環水，水質為井水。工
藝廢水有分銅工序每天產生污水8 m ，酸濃度18％，
分金工序每天產生污水4 m ，酸濃度12％，經中和后
外排。
2010年8月第4期 張洪常等：銅冶煉生產廢水的綜合利用 ．41．
1．6 制氧水系統
經冷卻后可以作為冷卻水使用。熔煉工序循環
水夏季因溫度高也要外排，制氧工序即便夏季循環
水溫較低，冷卻水不外排。
2 工藝改造
在原有工藝的生產條件下，要實現廢水的循環
利用，存在很多的問題。對產生酸性廢水的主要工
序和廢水處理工藝進行了改造，為廢水的循環使用，
實現零排放提供了技術保證。
2．1 熔煉工藝的改造
鵬暉銅業有限公司原銅精礦熔煉采用富氧密閉
鼓風爐工藝，由于爐子的特點，銅精礦人爐時需要加
水混捏，水份達到14％～16％ ，煙氣中的水份含量較
高。鼓風爐脫硫率比較低，煙氣中二氧化硫的含量
僅在3．5％～5％ ，夏天為了避免產生稀酸，硫酸生產
中需額外消耗大量的冷卻水，這部分水超出了冷卻
系統的能力，不能全部回用，只能外排，造成水的浪
費。這兩個因素決定了在鼓風爐工藝條件下，硫酸
生產中的冷卻水和污水無法全部循環利用。
2007年公司將密閉鼓風爐拆除，新建了富氧側
吹熔池熔煉爐。側吹爐可以將銅精礦直接入爐，這
樣煙氣中的水份大大降低。側吹爐脫硫率高，煙氣
中二氧化硫濃度一般在12％～14％。熔煉爐的改造
為硫酸生產中的污水和冷卻水的循環利用打下了基
礎。
2．2 污酸處理工藝的改造
制酸車問凈化部分采用空塔、填料塔、二級間
冷器、二級電除霧絕熱增濕稀酸洗滌工藝，洗滌稀硫
酸含As 、zn 、Cu“、F～、Pb 等離子，送到污水站，用
硫化鈉一電石渣一鐵鹽化學沉淀法處理后排放。鼓
風爐改為側吹爐后，由于進轉化系統煙氣中二氧化
硫濃度大幅提高，進入制酸煙氣帶人的水量小于成
品硫酸帶出的水量。對污水處理系統進行了改造，
利用原有處理設備，新上設備對處理后的中水深度
處理，對其冷卻并除去大部分懸浮物。經過改造后，
污水回用系統于2008年1O月投入使用，生產硫酸過
程中產生的酸性廢水經深度處理后全部返回制酸凈
化使用，不外排，實現了制酸污水零排放。水處理流
程見圖1。
圖1 污水處理流程圖
改造后綜合考慮制酸凈化污水處理的成本，硫
化鈉的加入量隨污酸含砷變化而進行調整，回用水
中雜質含量指標略高于排放標準。處理前后及國家
排放標準水質指標見表1。
表1 水質指標
2．3 電解廢液處理工藝的改造
原電解液經兩段脫銅和誘導法脫砷后送污水站
處理，不僅處理費用高，而且損失了一些有價金屬。
后經過改造，利用部分原有設施，增加了真空蒸發生
產硫酸鎳工藝，利用脫銅終液再生產粗硫酸鎳，最后
得到含酸60％～70％的黑酸，既可以外銷，也可以返
回電解系統代替硫酸使用，降低電解成本。這樣，電
解系統也不再產生廢水，實現零排放。
2．4 綜合回收工藝的改造
綜合回收工序從陽極泥中回收金、銀、鉑、鈀、硒
· 42· 中國有色冶金 A卷生產實踐篇·綜合利用與環保
等。原來的分銅工藝是陽極泥焙燒后酸浸生產海綿
銅，分銅后液是含酸很高的廢液，經處理后外排。分
金后液進一步提取有價金屬后送污水站處理后外
排。綜合回收工序廢水主要產生在這兩個生產過
程，長期以來，由于工藝條件決定了這部分廢水只能
處理后外排。2008年為了回收陽極泥中的碲，對生
產工藝進行了改造。分銅由原來生產海綿銅改為生
產硫酸銅，這樣生產硫酸銅后的廢水水量大大減少，
酸性提高，可以返回陽極泥酸浸工序使用，避免了向
外排放。分金產生的廢水全部送到新建的煙灰處理
廠用于生產硫酸鋅，也不再外排。這樣，綜合回收工
序的廢水也能實現全部回用。
3 水的綜合利用
經過用水主要工序的工藝改造和廢水處理工藝
的改進，為整個生產過程中產生的廢水綜合利用提
供了技術保證，再通過對各用水點的合理規劃，達到
最大化的利用，既為企業節約了水費支出，也減少了
環境污染。
在設備循環冷卻水系統中，水質要求高的系統
排污水排到水質要求低的循環水系統，既自來水循
環水系統的排污水排到井水的循環系統中，熔煉井
水循環水排污到沖渣系統用，降級使用，達到冷卻水
的階梯使用。
3．1 鍋爐脫鹽濃水的利用
與余熱鍋爐配套的20 In。／h鍋爐脫鹽水系統用
的是自來水，產生6～7 m ／h濃水，陰、陽離子濃度較
高，補充到1 000 m 水池，做為井水使用。
3．2 夏季循環水的使用
每到夏天設備冷卻水用量都大增，超出系統的
循環量，大量的清潔水外排。經分析原因是冷卻后
的水溫遠高于濕球溫度4～6 oC，是水冷卻塔偏小。
在改造期間制酸(干吸、凈化)、熔煉(吹煉爐、精煉
爐、空壓機)增加工業型冷卻塔，基本上可將水冷卻
到高于濕球溫度2～3 qC，再加上側吹爐工藝二氧化
硫氣濃度增大，對制酸的冷卻水溫要求降低。水溫
降低后，達到使用要求，循環水就不用外排了。
3．3 含酸廢水的再利用
3，3．1 鍋爐脫鹽水再生廢酸的處理
鍋爐脫鹽水系統混床再生產生的廢酸、廢堿平
均流量為0．36 m ，h(7天再生一次，產生廢酸30 m 、
廢堿30IT} )，經自身中和后pH值達到6-9，匯集到制
酸污水處理廠處理后給硫酸凈化使用。
3．3．2 硫酸廢水循環使用
經過熔煉爐的改造和硫酸污水處理站的工藝改
進，硫酸生產過程中產生的廢水能全部循環利用，完
全達到零排放，每年可少排廢水二十多萬噸，節約水
費五十多萬元，而且完全避免了污水處理設備發生
故障時的突發性環境污染事故，經濟效益和社會效
益都非常明顯。
3．3．3 電解廢液的利用
經過凈化后液再生產硫酸鎳的改造，采用閉路
循環的廢液處理方式替代原有的開路排放的模式。
該工藝投產后，既增加了硫酸鎳的回收，廢電解液又
不外排，產出的黑酸返回系統配電解液使用(也可外
銷)，實現了閉路循環。
3．3．4 綜合回收廢水的回用
采用新技術回收分銅液和分金液中的碲，產生
的污水量大幅度降低，一部分返回陽極泥酸浸使用，
一部分送到煙灰使用，全部再利用。
4 存在的問題
4．1 循環水系統水垢增多
冷卻水和處理后的廢水在循環使用過程中，鈣、
鎂離子的濃度逐漸升高，超過飽和濃度時，以固體形
式分離出來。污垢附著在設備及管道上，降低了傳
熱效率，增大了水流阻力。每年需對換熱器、冷卻塔
水垢進行清理一次。如何提高處理后的水質，是下
一步要做的工作。
4．2 生活廢水沒有利用
生活水用量雖然比較少，但每天都在產生。煙
臺鵬暉銅業位于海濱城市，對環保的要求很高，為了
減少對環境的污染，應該把這部分廢水也處理回用，
真正做到完全的零排放。
5 總結
經過主要工序的工藝改造和污水處理系統改進
后，生產過程產生的廢水都能再利用，既節約了用水
資源，又減少了環境污染，特別是制酸、電解酸性廢
液處理后回用，做到了零排放，年可減排污水二十多
萬噸。不僅為公司創造了可觀的經濟效益，也為公
司的可持續發展打下了基礎。 (下轉第48頁)
· 48· 中固有色冶金 A卷生產實踐篇·綜合利用與環保
控制，這樣就使整個轉化溫度控制操作簡單方便，各
催化劑層的煙氣進口溫度通過旁通煙道上設置的調
節閥基本能實現自動控制。
(3)轉化率高，平均轉化率在99．95％以上，尾氣
無需再設脫硫裝置。在當今環保指標日益嚴格的形
勢下，傳統煙氣轉化技術為達到國家要求的尾排指
標而不得不增加尾氣脫硫裝置，一般采用石膏脫硫
法，該工藝在一定程度上可以降低SO 的排放量，但
同時又產生了新的尾氣CO：，增加了碳的排放。祥
光銅業采用的高濃轉化技術，通過提高轉化率，直接
降低SO 濃度，大大減少SO 向大氣的排放量，相應
減少了碳的排放。
(4)采用高濃度轉化技術，提高了進入轉化系
統SO 的濃度，只需在干燥塔入口加入少量的稀釋
空氣調節氧硫比，使進入轉化系統的煙氣SO 濃度
達16％以上，煙氣量比傳統工藝減少了約20％，使后
續設備規模都相應減小，尤其是SO：鼓風機的電耗
下降幅度較大。根據兩年來的運行指標來看，每噸
(100％)酸耗電在63～65kWh，運行成本遠低于同類
廠家。
4 結束語
高濃度SO。轉化技術在祥光銅業經過近三年的
實踐，技術趨于完善、成熟。通過對這項新型轉化技
術的利用，祥光銅業工藝水平達到了一個新高度，為
祥光銅業發展循環經濟提供了～個廣闊的思路。
高濃度SO 轉化技術在祥光銅業的成功運用必
將對低能耗、低污染、低排放的新型“低碳經濟”提供
一個新的發展模式，為冶煉煙氣制酸工業更替傳統
工藝，向技術水平更高、工藝更先進的節能、環保、綠
色的產業方向邁進提供了新方向。
Encouraging“low-carbon economy”development with
high cOncentrati0ns SO2 conversion technology
ZHANG Hua—gang，CAO Ru-jUFI，HAN Yao-qiang
Abstract：This paper introduced principles，operation and utilization of high concentrations of S02 conversion
technology in Yanggu Xiangguang Copper’S 700kt／a acid plant，and advantage，characteristics of production pro—
cess after using of high concentrations of S02 conversion technology． The advantage of new conversion technologY
to development of“low carbon economy”was investigated．
Key words：high concentrations of S02 conversion process；low carbon economy；acid production
(上接第42頁)
Comprehensive utilization of copper smelting wastewater
ZHANG Hong-chang，LI Peng，ZHANG Jun—jie
Abstract：Yantai Penghui Copper Co．，Ltd．is a copper smelting enterprises using copper concentrate as the main
raw materials． The main products are copper，sulfuric acid，gold，and silver．Production processes includes
smelting，acid making，oxygen manufacture，electrolysis，comprehensive recycling． Acid wastewater produced
during the production is recycled for energy reduction after treatment．
Key words：copper smelting；acid wastewater；recycle using；zero emission

網友評論 more

冶金安全論文最新內容

04-26