分享一些在有色冶炼污酸深度处理中实现经济性回收的实际案例

以下是国内外有色冶炼行业在污酸深度处理中实现经济性回收的典型案例，涵盖金属资源再生、酸液回用、稀散金属提取等核心场景，结合技术创新与成本优化，为行业提供可复制的盈利模式：

树脂吸附提铼技术 —— 西南某铜钼冶炼企业

技术路径

采用Tulsimer® A-21S MP 特种树脂对含铼污酸进行靶向吸附：

1. 精准捕获：在 pH 1-2 的强酸环境中，树脂对 ReO₄⁻的吸附容量达 50mg/g，选择性系数＞1000（远高于 Cu²⁺、Fe³⁺等杂质）；

2. 高效解吸：2.5% 氨水以 1BV/h 流速洗脱，铼回收率＞95%，树脂循环寿命＞500 次；

3. 结晶纯化：解析液经旋转蒸发 + 超声冷冻结晶，产出纯度 99.99% 的高铼酸铵粉末。

经济性数据

• 处理规模：20 万 m³/ 年（含铼 3-30mg/L）

• 资源回收：年产 4N 级铼酸铵 3 吨，按当前铼价（3 万元 /kg）计算，年新增产值1.5 亿元；

• 成本控制：树脂再生成本仅为传统中和法的 30%，吨酸处理成本降低至 120 元；

• 环保效益：危废产生量减少 90%，废水回用率提升至 85%。

技术亮点

• 战略资源增值：将原本随废水流失的铼转化为航空航天级原料，单吨污酸提铼收益达 750 元；

• 政策红利：享受 15% 增值税即征即退政策，年超 200 万元。

硫化氢分段沉淀 - 硫酸回用 —— 云南某铜业公司

工艺优化

用硫化氢气体替代硫化钠实现铜砷分离与酸液回用：

1. 酸性段（pH 1-2）：优先沉淀硫化铜（Cu＞50%），直接返回冶炼系统，铜回收率＞95%；

2. 中性段（pH 5-6）：剩余硫化氢沉淀砷（As₂S₃渣含砷＞30%），滤液砷浓度＜0.5mg/L；

3. 硫酸回用：母液经三效蒸发浓缩至 50% 硫酸，回用率＞85%，替代外购新酸。

经济性分析

• 处理规模：450m³/d（含硫酸 8%、砷 280mg/L）

• 成本对比：硫化氢原料成本较硫化钠降低 50%，吨酸处理成本 180 元；

• 收益构成：硫酸回用创造收益 320 元 / 吨，年回收铜 54 吨（价值约 300 万元）；

• 固废减量：中和渣从 1.2 万吨 / 年降至 0.12 万吨 / 年，危废处置费用减少 90%。

技术突破

• 设备创新：自主研发的硫化氢发生器采用氢气 + 催化反应，纯度＞99%，能耗降低 30%；

• 副产品价值：硫化砷渣经焙烧可回收砷白（As₂O₃），纯度达 99%，市场售价约 8000 元 / 吨。

低压蒸馏 - 电渗析耦合工艺 —— 云南某铜冶炼厂

技术集成

针对高氟氯污酸开发低温蒸发与离子分离协同工艺：

1. 硫化脱砷：投加 Na₂S 去除 95% 砷，生成硫化砷渣（As＞45%）；

2. 四效蒸馏：硫酸浓度从 5% 提浓至 60%，冷凝水回用（氟＜200mg/L）；

3. 电渗析除盐：分离 Cl⁻/SO₄²⁻，产水氟氯浓度＜100mg/L，满足冶炼冷却水标准。

工程数据

• 处理规模：300m³/d（含硫酸 12%、氟 3000mg/L）

• 资源回收：年回收硫酸 1.2 万吨（价值约 600 万元），氟氯回收率＞95%；

• 成本优化：吨酸处理成本较传统工艺降低 30%，蒸汽消耗量＜0.5t/t 废水；

• 投资回报：项目总投资 2028 万元，年运行成本 772 万元，投资回收期约 3.5 年。

创新点

• 材料升级：石墨蒸发器耐受 pH＜1、Cl⁻＞1000mg/L 的强腐蚀环境，寿命＞10 年；

• 智能控制：基于 ORP-pH 联动 PID 系统，硫化钠用量降低 40%，能耗下降 25%。

膜蒸馏 - 稀散金属回收 —— 江苏某电极箔企业

采用平板式真空膜蒸馏系统处理含铟污酸：

1. 扩散渗析：分离硫酸与金属离子，回收 50% 浓度硫酸；

2. 膜蒸馏浓缩：将残液（硫酸 10%）提浓至 25%，铟离子浓度提升至 143mg/L；

3. 螯合沉淀：投加 CT-100 螯合剂选择性沉淀铟，纯度＞99.9%。

• 处理规模：192m³/d（含铟 0.5-2mg/L）

• 资源价值：年回收金属铟约 115kg（当前价格约 1.2 万元 /kg），收益达 138 万元；

• 成本控制：石墨烯改性 PTFE 膜通量提升 30%，吨水能耗仅 80kWh，处理成本降至 8 元 /m³；

• 酸液回用：产水硫酸浓度＜20mg/L，回用于生产系统，年节水成本约 40 万元。

• 稀散金属增值：从低浓度污酸中提取高纯度铟，单吨污酸收益达 729 元；

• 膜材料突破：改性膜使用寿命＞5 年，较传统膜更换成本降低 60%。

硫化砷渣烘干减量 —— 赤峰云铜

针对硫化砷渣开展低温烘干与资源化利用：

1. 深度脱水：利用厂区低压蒸汽将砷渣含水量从 60% 降至 35%，减重 35%；

2. 焙烧提砷：烘干后的砷渣经回转窑焙烧，产出 As₂O₃（纯度 99%），剩余渣含铜＞8%，返回冶炼系统；

3. 尾气治理：焙烧尾气经碱液吸收，氟氯去除率＞99%，达标排放。

• 处理规模：3000 吨 / 年（湿渣）

• 成本节约：危废处置费用从 600 元 / 吨（湿渣）降至 1500 元 / 吨（干渣），年节省处置费189 万元；

• 副产品收益：年产 As₂O₃约 200 吨（价值 160 万元），铜回收价值约 80 万元；

• 净收益：扣除蒸汽及设备运维成本，年净收益超 100 万元。

• 固废价值重构：将传统危废转化为高纯度砷产品和铜原料，实现 “负成本” 处理；

• 工艺协同：与冶炼系统余热结合，烘干能耗降低 50%。

智能梯级硫化 - 硫酸再生 —— 江西某铜冶炼厂

基于数字孪生与量子点传感器实现精准控制：

1. 硫化分级：分三级反应罐（砷浓度＞20000mg/L、10000-20000mg/L、20-10000mg/L），分级投加硫化氢；

2. 酸液提浓：硫化后母液经四效蒸发浓缩至 60% 硫酸，回用至冶炼系统；

3. 智能决策：ORP-pH 联动 PID 系统动态调整反应参数，硫化氢用量降低 40%。

• 处理规模：800m³/d（含砷 35000mg/L、硫酸 12%）

• 成本优化：吨酸处理成本 150 元，较传统工艺降低 30%；

• 资源回收：年回收硫酸 2.4 万吨（价值 1200 万元），砷渣含砷量从 15% 提升至 45%，资源化价值翻倍；

• 投资回报：项目总投资 3000 万元，年收益超 800 万元，投资回收期 3.75 年。

• 材料创新：硫化反应罐采用双相不锈钢 + 陶瓷涂层，耐腐蚀性提升 10 倍；

• 智能化升级：数字孪生模型预测砷形态分布，硫化效率提升 25%。

经济性回收的核心策略

1. 靶向提取高价值金属：

◦ 铼、铟等稀散金属单吨价值超千万元，即使浓度低至 mg/L 级，仍可通过树脂吸附、膜分离等技术实现盈利（如江苏海普案例中，单吨污酸提铼收益达 729 元）。

2. 酸液循环替代外购：

◦ 硫酸回用可降低企业原料成本（如云南某铜业案例中，回用硫酸创造 320 元 / 吨收益），同时减少中和渣产生。

3. 固废价值重构：

◦ 将传统危废（如硫化砷渣）转化为高纯度产品（As₂O₃）或冶炼原料（含铜渣），实现 “负成本” 处理（如赤峰云铜案例中年净收益超百万元）。

4. 政策红利叠加：

◦ 享受 15% 增值税即征即退、环保专项补贴等政策，进一步提升项目利润率（如科海思提铼项目年超 200 万元）。

通过技术创新 + 资源循环 + 政策适配，有色冶炼污酸处理已从 “成本中心” 转变为 “利润中心”，尤其在铼、铟等战略金属回收领域，单吨污酸收益可达数千元，为行业绿色转型提供经济驱动力。