湿法炼锌废水零排放的实际案例有哪些？

以下是国内外湿法炼锌废水零排放的典型案例，涵盖不同技术路线与规模，展现了 “废水全回用 + 资源循环” 的工业实践：

国内案例：技术集成与区域示范

1. 云锡文山锌铟冶炼有限公司（云南文山）

技术突破：自主研发 “二氧化硫还原浸出 — 赤铁矿法除铁” 核心工艺，实现渣资源化零废液产生。

核心逻辑：用 SO₂替代传统火法处理锌浸渣，同步完成锌、铟浸出与铁离子价态控制，赤铁矿沉淀直接外售（纯度≥92%），彻底消除含铁废渣；

环境效益：CO₂零排放、废渣零堆存，锌回收率 > 98%、铟回收率 > 80%，获评 “国家绿色制造示范工程”。

2. 赤峰中色锌业（内蒙古）

工艺组合：采用 “物化综合 + 超滤 + 抗污染反渗透 + MVR 蒸发分盐” 四级工艺链，实现渗滤液 回用。

关键创新：

分质处理：高盐浓水经 MVR 蒸发结晶回收硫酸钠（纯度≥95%），产水回用于浸出工序；

危废闭环：碳酸钙污泥返回原系统作中和剂，年减少危废处置量 1.2 万吨。

经济效益：年回收水资源 60 万立方米，结晶盐外售抵消 20% 运行成本，投资回收期 3.5 年。

3. 驰宏锌锗会泽冶炼（云南曲靖）

全流程管控：构建 “清污分流 + 分类处理 + 深度回用” 体系，成为国内首个实现全厂废水零排放的铅锌冶炼厂。

技术亮点：

赤铁矿法除铁：替代传统中和沉淀，铁渣量减少 70%，直接用于建材生产；

雨水资源化：建设 10 万立方米雨水收集池，经 “混凝 + 超滤 + 反渗透” 处理后回用于冷却系统，年节水 200 万吨。

管理创新：主导制定《铅锌冶炼企业雨水处理与回用规范》（云南省地方标准）。

国际前沿实践：技术创新与资源化

1. Saltworks 膜结晶器技术（加拿大，应用于某锌厂）

颠覆性工艺：采用超高压反渗透（UHP-RO）+ 冷冻结晶替代传统蒸发，实现零蒸发零排放。

技术原理：

UHP-RO 浓缩：将硫酸钠浓度提升至 20% 以上（远超传统 RO 的 10% 极限）；

冷冻结晶：利用硫酸钠溶解度随温度骤降特性（0℃时溶解度仅 4.9g/100g 水），析出十水硫酸钠晶体（纯度≥98%），母液循环回用。

工业价值：能耗仅为传统 MVR 蒸发的 1/3，吨水运行成本降低 40%，适用于高硫酸盐废水（如电解废液）。

2. 日本某冶炼厂液膜结晶技术

选择性回收镉：采用 DIPSA-TIBPS 液膜系统，从含锌 1000mg/L 的废水中定向回收镉，实现重金属零排放 + 资源增值。

核心机制：液膜界面通过离子交换与萃取，镉转移率达 98.6%，锌损失 < 1%，直接生成 CdS 产品（纯度 99.2%）。

经济效益：年回收镉金属价值 200 万美元，避免传统硫化沉淀的危废处置成本，投资回收期 2.8 年。

技术集成案例：规模化应用与循环经济

1. 云南某铅锌冶炼厂（800m³/d）

工艺链：采用 “脱钙软化→膜浓缩→蒸发结晶” 三级工艺，实现产水全回用 + 盐硝分离。

关键参数：

预处理：CO₂曝气脱钙（硬度从 1500mg/L 降至 50mg/L），同步去除氟化物（F⁻<8mg/L）；

膜系统：纳滤（NF）分离硫酸盐与一价盐，反渗透（RO）产水电导率≤35μS/cm，回用率≥85%；

蒸发结晶：三效蒸发耦合冷冻结晶，产出工业级硫酸钠（纯度≥92%）与氯化钠，年回收盐类 1.2 万吨。

成本效益：吨水处理成本 15-18 元，盐资源化收益抵消 20% 运行成本，投资回收期 3-5 年。

2. 株冶集团（湖南衡阳）

智能工厂实践：搬迁后采用 “大型设备 + 自动化控制”，实现废水全回用 + 余热梯级利用。

技术升级：

流态化焙烧炉：单台处理量达 152㎡炉膛面积，锌回收率提升至 98.5%，废水量减少 30%；

DCS 充填控制系统：精准调节药剂投加，硫化钠消耗量降低 25%，尾水重金属浓度稳定低于 GB 25466-2010 限值。

环境效益：年减排 COD 120 吨、总铊 0.3 吨，获工信部 “能效领跑者” 称号。

技术趋势与启示

工艺组合化：

如 “赤铁矿法除铁 + 膜分离 + 蒸发结晶” 的三级工艺链，已成为大型锌厂标配，可同步解决重金属、硫酸盐与回用问题。

资源产品化：

云锡文山的赤铁矿、云南某厂的硫酸钠晶体均实现固废变商品，吨盐收益达 200-300 元，推动废水处理从 “成本中心” 转向 “利润增长点”。

智能化控制：

驰宏锌锗的 DCS 系统、株冶的自动化投加装置，通过实时监测（pH、ORP、电导率）动态调整工艺参数，药剂消耗降低 15%-20%。

区域协同治理：

赤峰中色锌业的 “废水处理 + 余热利用”、湘钢的冲渣水热能回收，体现了跨行业资源整合的绿色发展模式。

典型技术路径对比

技术路线 代表案例 核心优势 适用场景

赤铁矿法 + 膜分离 云锡文山锌铟 铁渣资源化、零废液产生 高含铁废水（铁 > 500mg/L）

MVR 蒸发分盐 赤峰中色锌业 盐硝分离、产水水质高 高硫酸盐废水（SO₄²⁻>5000mg/L）

超高压 RO + 冷冻结晶 Saltworks（加拿大） 低能耗、无蒸发 硫酸钠型废水（TDS>10000mg/L）

液膜结晶回收镉 日本某冶炼厂 选择性回收、危废减量化 低浓度镉废水（Cd<50mg/L）

这些案例表明，湿法炼锌废水零排放已从技术可行迈向工程规模化，未来需进一步突破高盐废水低成本处理、铊 / 镉等剧毒重金属精准去除等瓶颈，推动行业向 “近零排放 + 资源增值” 转型。