湿法炼锌涉铊水深度除铊工艺全流程

湿法炼锌涉铊水深度除铊工艺全流程（附技术细节与工程参数）

湿法炼锌过程中，涉铊水主要来自浸出液、污酸、电解废液，具有高酸性（pH 1-4）、高锌离子（50-150g/L）、铊形态复杂（Tl⁺占 70% 以上）的特点。深度除铊需围绕 “价态调控→定向分离→协同强化” 核心逻辑，结合硫化沉淀、微电池置换、资源化氧化剂等技术，实现铊从 0.1-1mg/L 降至 0.005mg/L 以下（GB 25466-2010 标准）。以下为分场景的工业化流程设计，整合专利与工程案例（引用摘要 1-6）：

废水（污酸 / 中和渣滤液）深度除铊流程

适用场景：浸出工序污酸、中和沉淀后含铊废水（铊 0.1-2mg/L，pH 1-10）

核心工艺：“预中和除杂→螯合沉淀→吸附兜底”（以摘要 1 技术为基础，结合工程优化）

工艺阶段 技术细节 控制参数 原理与依据

1. 预中和除杂 调节池加石灰乳（30% 浓度），同步投加 PAC（50-100mg/L）、PAM（2-3mg/L） pH 10-11（Zui优除杂区间），反应时间 30min，沉淀 1h 优先沉淀铅、锌、镉等重金属（氢氧化物 Ksp＜10⁻²⁰），减少对后续除铊干扰（摘要 1）

2. 螯合深度除铊 上清液泵入除铊反应池，投加 10% 除铊剂溶液（控流器 0-200L/h），pH 维持 9-10除铊剂投加量 = 铊摩尔量 ×1.2（过量 20%），ORP 控制 200-300mV（避免 S²⁻氧化） Tl⁺+S²⁻→Tl₂S（Ksp=6.3×10⁻⁵⁰），结合 Fe (OH)₃共沉淀（预中和残留铁离子）（摘要 1）

3. 循环强化 沉淀池 B 上清液回流预调池（3-5 次循环），底流压滤（含水率≤80%） 循环至滤液铊＜0.005mg/L，滤渣含铊 1%-3%（送危废固化） 多次循环降低药剂单耗（吨水成本 0.35-0.5 元，摘要 1）

4. 软化回用 加 CO₂（或碳酸钠）调 pH 7-8，投加 PAC/PAM 絮凝，过滤后回用或排放 钙硬度＜100mg/L，浊度＜5NTU 避免钙盐结垢，满足生产回用要求（摘要 1）

工程案例：某锌厂污酸（铊 0.287mg/L）经此流程，铊降至 0.003mg/L，吨水处理成本 0.42 元，年节约危废处置费 80 万元（摘要 1）。

硫酸锌溶液（浸出液 / 净化液）除铊流程

适用场景：浸出中上清液、一次净化后液（铊 0.5-5mg/L，pH 2-5，锌离子 80-120g/L）

核心工艺：“微电池置换 + 阳极泥氧化”（整合摘要 4、5、6 技术）

1. 复配置换 （-200 目）+ 铅粉（或锡粉，占比 5%-10%）浆化（固液比 1:5），30-70℃加入溶液 用量 = 理论量 ×1.5（较传统减少 50%），反应时间 60min，pH 3-5 锌 - 铅微电池驱动 Tl⁺定向迁移至铅表面析出，形成 PbTl 合金（平衡电势提高 152mV，摘要 4、5）

2. 阳极泥协同氧化 加入锌电解阳极泥（含 MnO₂、PbSO₄，用量 0.5-1g/L），搅拌 30min 阳极泥含锰量＞25%，ORP 提升至 400-500mV（氧化 Tl⁺为 Tl³⁺） 阳极泥中 MnO₂氧化 Tl⁺，Pb²⁺促进共沉淀，实现 “以废治废”（摘要 6）

3. 固液分离 压滤机分离（滤布孔径 10μm），滤渣含铊 3%-5%（回收铅铊），滤液含铊＜0.5mg/L 过滤压力 0.6-0.8MPa，滤液浊度＜10NTU 置换 + 氧化协同，除铊率＞98%，满足电积工序要求（铊＜0.6mg/L，摘要 5）

4. 深度净化（可选） 加硫酸亚铁（1.5-2.0g/L）+ 臭氧（5-10mg/L），调 pH 4.5-5.0，牛胶絮凝 臭氧流量 0.5m³/h，反应时间 20min，牛胶用量 5mg/L 臭氧氧化残留 Tl⁺，牛胶吸附胶体铊，确保铊＜0.1mg/L（摘要 3）

工程案例：某锌厂浸出液（铊 1.2mg/L）经复配 + 阳极泥处理，铊降至 0.08mg/L，消耗从 800g/m³ 降至 450g/m³，阳极泥利用率达 90%（摘要 4、6）。

高酸污酸（pH＜2）除铊专项流程

适用场景：烟气洗涤污酸、高酸浸出液（铊 0.5-10mg/L，硫酸浓度 5%-15%）

核心工艺：“配位转型→金属还原”（基于摘要 2 专利技术）

1. 前驱液配制 醋酸铅（200-800g/L）+ 酒石酸（配位剂），50℃搅拌溶解 铅：酒石酸 = 1:0.5（摩尔比），前驱液 pH 4-5 配位剂抑制 Pb²⁺立即沉淀，缓释参与反应（摘要 2）

2. 还原共析 污酸调 pH 2-3，加入前驱液（5-10L/m³）+ 锡粉（1-2g/L），反应 60-90min 温度 60-70℃，搅拌速度 200r/min Pb²⁺+Tl⁺+Sn→PbTlSn 合金沉淀（Ksp＜10⁻⁶⁰），锡粉催化加速反应（摘要 2）

3. 酸回收 压滤后滤液经反渗透（RO）浓缩，硫酸回用（浓度＞10%），浓水返回预处理 RO 膜脱盐率＞99%，产水率 60%-70% 酸回收降低成本，浓水铊富集后二次处理（摘要 2）

工程案例：某高酸污酸（铊 5.8mg/L）经此工艺，铊降至 0.002mg/L，硫酸回用率 75%，药剂成本较传统降低 40%（摘要 2）。

全流程关键控制参数（工业级）

指标 废水处理（场景一） 溶液处理（场景二） 高酸污酸（场景三）

铊进水浓度 0.1-2mg/L 0.5-5mg/L 0.5-10mg/L

核心技术 螯合沉淀 + 循环强化 复配 + 阳极泥氧化 配位还原 + 酸回收

pH 控制 预中和 10-11，除铊剂 9-10 置换 3-5，氧化 4.5-5.0 前驱液 4-5，还原 2-3

药剂单耗 除铊剂 0.8-1.2kg/m³ 0.4-0.6kg/m³，阳极泥 0.5kg/m³ 前驱液 5-10L/m³，锡粉 1-2g/L

处理后铊 ＜0.005mg/L（回用 / 排放） ＜0.1mg/L（电积） ＜0.005mg/L（酸回用）

吨水成本 0.35-0.5 元（摘要 1） 1.2-1.5 元（含回收） 2.0-2.5 元（含酸回用收益）

工艺创新与行业适配

协同强化机制：

废水处理：除铊剂过量 20%+ 循环强化，突破 Tl⁺-Cl⁻络合限制（摘要 1）；

溶液处理：锌 - 铅微电池（摘要 4）+ 阳极泥氧化（摘要 6），解决高锌背景下铊难置换问题；

高酸污酸：配位剂延缓铅沉淀，实现 “精准还原”（摘要 2）。

资源化利用：

阳极泥（摘要 6）、废（摘要 4）二次利用，降低药剂成本 30%-50%；

高酸污酸 RO 浓水提铊（铊＞100mg/L），实现 “治污 + 提铊” 双收益。

防二次污染设计：

含铊渣固化（水泥 + DTPA，浸出铊＜0.001mg/L，符合 GB 5085.3）；

废水处理循环水回用率＞80%，减少新水消耗。

典型故障与应对

故障现象 原因分析 解决措施

除铊剂沉淀效果下降 药剂过量生成胶体，或 pH＜8 加 破胶，补加石灰调 pH 至 9

置换效率低 氧化失效，或铅粉分散不均 现配现用，铅粉超声分散（功率 200W，5min）

高酸污酸铁离子干扰 Fe³⁺与配位剂竞争，降低除铊率 预加铁粉还原 Fe³⁺至 Fe²⁺，控制 Fe²⁺＜1g/L

总结：分质分级深度除铊体系

湿法炼锌涉铊水需根据 ** 水质特性（酸碱性、铊浓度、共存离子）** 选择工艺：

低酸废水（pH＞2）：螯合沉淀 + 循环强化（场景一），成本Zui低，适合大规模处理；

硫酸锌溶液（高锌低铊）：复配 + 阳极泥（场景二），匹配电积工序，避免烧板；

高酸污酸（pH＜2）：配位还原 + 酸回收（场景三），实现资源回用与铊零排放。

通过价态调控（氧化 / 还原）、微电池定向迁移、资源化药剂的协同，可实现铊的深度去除（＜0.005mg/L），同时降低吨水成本至行业Zui低（0.35-2.5 元），满足环保与经济性双重要求。（注：流程参数基于摘要 1-6 专利及工程验证，工业化需根据实际水质微调）