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          技術展示

          冶煉多金屬廢酸資源化治理關鍵技術

          撰稿人:  來源:中心   發布時間:2019-03-19

          我國是世界冶煉第一大國,行業廢酸排放量高達2000 萬m3/年。廢酸中常含有錸、鉈、銅、鋅、鉍、汞、鉻等有價金屬與砷、氟、氯等有害元素,組分極為復雜,其高效治理與資源化是國際上行業公認的技術難題。國內外普遍采用的化學沉淀工藝產生大量危廢堆積、二次污染問題突出、廢酸中有價資源流失嚴重,無法適應環境政策日趨嚴格的發展態勢,直接影響企業生存和行業的綠色發展。因此,開辟廢酸治理新途徑,探索大規模廢酸多金屬直接回收、污染物深度凈化、全面實現廢酸回用,就成為項目發明與創新的首要攻堅任務。

          立足國家污染治理與資源利用的重大需求,該項目以資源最大化、污染最小化為目標,以廢酸多組分梯級深度分離為主線,在國家水專項等支持下,歷經十余年,產學研用相結合,獨創全新的技術、工藝和裝備,實現了多金屬廢酸的資源化治理。發明點如下:


          1. 針對廢酸中多金屬高效分離回收技術瓶頸,揭示低溶度積多組分氣液硫化反應規律,發明硫化氫分壓調控多金屬分離方法,研制多級強化硫化噴射式氣液反應器,反應速率較現行硫化鈉法提高10 倍。國際上首次實現廢酸中多組分的直接分離,極難分離的銅砷分離率大于99%。

          2. 針對廢酸中微量稀散金屬富集回收難題,揭示了氮雜環結構對金屬酸根離子的吸附機制,發明了高選擇性長鏈氮雜環吸附材料一步制備技術,開發了錸、硒等高效富集回收裝置,富集效率與國內外現行技術相比提高20 倍以上。

          3. 針對影響廢酸回用的高氟氯去除難題,闡明了強酸體系硫酸根置換氟氯新機制,開發了三維異構電極法脫除高氟氯的新技術,發明了脈沖式電場強化酸濃縮裝置。氟氯脫除率97.5%以上,酸濃縮4.7 倍。

          4. 發明“選擇性吸附-氣液硫化-電場強化凈化”新工藝,率先實現大規模廢酸中多金屬的直接回收及酸回用,銅鋅鉍汞錸等回收率大于96%,廢酸回收率90%,危廢量較國際現行方法削減高達90%以上。開發的廢酸資源化治理大型成套設備處理量達2000m3/d,建成2 萬m2生產基地,建立模塊化設備及安全的生產標準。


                  申請發明專利83 件、授權41 件,軟件著作權5 項,發表ESI 論文77 篇、ESI 1%高被引論文2 篇,出版專著2 部,編制《排污許可證申請與核發技術規范 有色金屬工業—銅、鎳、鈷冶煉》(HJ863.3-2017、HJ934-2017、HJ937-2017)。在紫金礦業集團、江銅集團、寶武集團等國內十多家特/大型銅、鋅、鋼鐵冶煉企業工業化應用,已與紫金集團海外項目簽訂合作協議在剛果(金)推廣。近三年應用共處理廢酸373 萬m3,減排危廢6.73 萬噸,節支、回收金屬及產品銷售等新增利潤2.13 億元。行業著名專家鑒定“整體技術達到國際領先水平”,國際權威機構International Zinc Association 認為“新技術可應對國際挑戰,滿足行業需”。國際上首次探索出冶煉廢酸大規模資源化新途徑,實現了廢酸的低成本高效治理,引領了冶金環境工程的技術進步,大幅提升了國內外影響力。成果已列入《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄(2017 年版)》,具有極為廣闊的推廣應用前景,經濟、社會以及環境效益重大。








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