冶金行业污酸中除铊的成功案例

以下是冶金行业污酸除铊的典型成功案例，涵盖铅锌冶炼、钢铁、铜冶炼等领域，结合技术路线、处理效果及创新点进行解析：

项目背景：铅锌冶炼烟气制酸产生的污酸含铊 10-20mg/L（超标 2000-4000 倍），需稳定达标《铅、锌工业污染物排放标准》（铊≤0.005mg/L）。
工艺技术：

“过滤 + 氧化 + 树脂” 组合工艺：
① 预处理：过滤去除悬浮物；
② 氧化：投加 NaClO 将 Tl⁺氧化为 Tl³⁺，形成四氯合铊阴离子（TlCl₄⁻）；
③ 树脂吸附：采用大孔弱碱树脂（如 Tulsimer® CH-Tl7）选择性吸附 TlCl₄⁻，饱和后用亚钠还原再生（Tl³⁺→Tl⁺脱附）。
处理效果：

单级运行出水铊稳定≤0.01mg/L（优于国标 2 倍），年处理污酸 1.7 万吨，铊回收率＞95%（再生液提铊）。
创新点：

利用铊的价态转换与络合特性，实现树脂高选择性吸附，避免铜、锌等干扰；

树脂再生液含铊＞1000mg/L，直接用于铊提纯，形成 “污染控制 + 资源回收” 闭环。

项目背景：烧结脱硫废水含铊 3960μg/L，需满足湖南省地标《工业废水铊污染物排放标准》（铊≤5μg/L）。
工艺技术：

“硫化耦合铁锰吸附 + 逆流蒸发” 工艺：
① 深度除铊：投加复合除铊剂+ 氧化吸附剂（氧化吸附），利用 “螯合 - 吸附” 协同作用破除 Tl³⁺-Cl⁻络合；
② 梯级回收：除铊后浓盐水通过逆流蒸发结晶，回收 KCl（纯度＞92%）、NaCl（纯度＞90%），母液零排放。
处理效果：

铊从 3960μg/L 降至＜5μg/L（去除率 99.87%），年处理废水 2.5 万吨，回收钾盐 1200 吨，创造经济价值超 200 万元。
创新点：

破解高盐体系 Tl³⁺-Cl⁻络合难题，开发专用除铊剂，实现铊超低排放；

固液协同处置，含铊污泥通过烧结微区还原技术定向迁移至机头灰，避免二次污染。
来源：摘要 3

项目背景：铜冶炼污酸含铊 1.2-3.5mg/L，传统沉淀法无法稳定达标（需＜0.005mg/L）。
工艺技术：

“铁铊共催化氧化 + 硫碱破络” 工艺：
① 活化改性渣（含 Fe₂O₃/Fe₃O₄）催化芬顿反应，生成・OH 氧化 Tl⁺为 Tl³⁺；
② 投加除铊剂 + NaOH，破络并形成 Tl沉淀，同步利用铁盐共沉淀强化去除。
处理效果：

出水铊稳定＜0.003mg/L，吨水处理成本较传统工艺降低 40%，废水回用率提升至 70%。
创新点：

以废治废，利用冶炼废渣作为催化剂，降低药剂成本；

揭示 Fe²⁺- 氧化剂 - pH 三角制约关系，精准调控反应区间，避免药剂浪费。

项目背景：钢铁烧结机头灰含铊 0.5-1.2mg/kg，传统填埋导致铊二次释放风险。
工艺技术：

“两段酸浸析铊 + 逆流蒸发结晶” 工艺：
① 一段酸浸：利用钠同离子效应抑制铊溶出，盐脱除率＞97%，铊保留在固相中；
② 二段酸浸：选择性浸出铊，分离率＞90%，富铁料（铁＞45%）回烧结，富铊液提 TlCl（纯度＞99%）；
③ 浓盐水蒸发：回收 KCl（国标 II 类一等品），母液零排放。
处理效果：

年处置机头灰 2 万吨，铊回收率＞95%，避免 20 吨铊进入环境，回收盐产品创效 500 万元 / 年。
创新点：

首创 “固废不出厂” 闭环，通过卧式协同浸洗设备实现固液高效分离；

开发多资源异步蒸发结晶装备，运行稳定性提升 2 倍，解决传统设备易堵塞问题。

项目背景：铅冶炼污酸含铊污泥产量大（原工艺吨水产泥 2.5kg），铊浸出风险高。
工艺技术：

“氧化吸附 + 液碱替代石灰” 中试：
① 氧化吸附：采用纳米吸附剂，铊吸附率＞98%，处理水铊＜5μg/L（超地表水 III 类标准）；
② 工艺优化：用液碱替代石灰中和，污泥量减少 30%，避免钙盐结垢。
处理效果：

中试处理污酸 300m³，污泥含铊从 850mg/kg 降至 20mg/kg，实现减量化与稳定化双重目标。
创新点：

首次在铅冶炼行业验证纳米吸附剂除铊可行性，为超低排放提供新路径；

液碱工艺降低污泥含水率（从 80%→70%），减少危废处置量。
来源：摘要 2

价态调控是核心：所有案例均通过氧化将 Tl⁺转为 Tl³⁺（如 NaClO、Fenton、高铁酸盐），提升沉淀 / 吸附效率；

选择性分离是关键：树脂吸附、螯合 - 吸附协同（如湖南地标项目）解决高盐络合干扰；

资源化是方向：铊回收（TlCl 提纯）、盐产品回用（KCl/NaCl）、富铁料返烧结，实现 “治污 + 创效”；

装备革新是支撑：卧式浸洗设备、逆流蒸发结晶器等解决传统工艺堵塞、效率低问题。

这些案例表明，冶金污酸除铊需结合行业特性（如铅锌的高氯、钢铁的高钙），通过 “氧化 - 分离 - 资源化” 组合工艺，配合专用药剂与耐腐设备，可实现铊的超低排放与资源高效回收。