硫化物沉淀法及其对金属硫化物去除率的探讨

金矿选矿废水处理工艺概述作者：常鸿智来源：《科学与财富》2020年第28期摘要：本文主要介绍了常用的几种金矿选矿废水处理工艺。

金矿选矿所产生的废水的处理是其工艺流程中重要的一环，常用的废水处理工艺可分为物理法、化学法和生物法。

金矿选矿废水经处理过后在经济、环境、社会三方面都实现了重大的效益突破。

关键词：金矿;选矿废水;废水处理工艺;效益分析1.前言金矿在选矿过程中耗水和废水量大、重金属种类多，若不加以处理而选择直接排放，这对环境的污染是非常严重的。

在处理选矿废水时，我们经常利用堤坝围筑成尾矿库来处理废水，让废水中的污染物自然沉淀和降解，接着部分回用或排出。

但是，从环境容量方面考虑，这种做法可能存在矿区密度过大、环境承载力弱等问题，在加上金矿选矿废水的回用率普遍较低，若是直接回用到工序中，会对生产过程中的许多技术指标带来不利影响，这样就很难达到国家相关排放标准。

因此，对选矿废水高效处理技术和工艺的研究，对提高废水回用率和稳定性，减轻选矿废水污染物排放，保护水环境质量具有重要的意义。

2.金矿选矿废水的处理工艺金矿选矿废水的处理工艺主要可分为三大类：物理法、化学法、生物法。

2.1物理处理法物理法主要包括吸附法和膜分离法。

吸附法的主要原理是利用吸附剂，对废水中的组分进行选择性分离的。

在处理选矿废水时，混凝沉淀法可以与吸附法结合，使处理后的废水便于循环利用。

市面上有很多水处理用的吸附剂，这其中，活性碳是一种传统吸附剂，吸附能强，可以同时吸附多种污染物，重金属去除率高。

但由于其造价贵，使用寿命短，所以应用受到了限制。

近年来，一些新型矿物材料吸附剂被研制了出来，其来源广、成本低的优点，对新型吸附剂材料的研究、有着重大意义。

膜分离法是主要是利用特殊薄膜，将溶液中污染物分离的方法。

膜分离法主要包括超滤、反渗透、电渗析等。

膜分离技术去除率高、选择性强、污染小，自动化程度高，不但能实现回用，而且能回收有价值的金属。

矿选过程中产生的废水硬度极高，其中的碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等非常容易沉积在膜上，，导致堵塞。

金属硫化物沉淀的方式：
1、冷却沉淀：大多数金属硫化物或络合物的溶解反映是吸热的，因此，反过来，放热反应就促使金属元素和硫的溶解度下降，从而引起硫化物的沉淀。

2、稀释沉淀：在热液矿床中，因雨水的参与而发生的稀释沉淀作用是经常发生的，特别是在热液成矿作用的晚期阶段。

相对于自深部的热卤水，雨水较富。

它们的混合，促使部分还原硫发生氧化作用，由于溶液中Ph2s下降，将含fO
2
-溶解度下降而发生沉淀。

使Me(HS)
3
3、固液反应沉淀：这种作用可分为两类：一类，富含铜、铅、锌等金属的矿物或岩石，当与含硫的热液相互作用时，金属元素首先被解析出来，然后与硫化合，形成金属硫化物富集体；二类，富含金属的热卤水，与贫铜、铅、锌的硫化物（黄铁硫矿、磁黄铁矿等）相互作用，热卤水中的铜、铅、锌可以置换黄铁矿或磁黄铁矿中部分或全部的铁，最终形成含铜、锌、铅的硫化物富集体，。

什么是硫化物沉淀法?其主要优缺点是什么?
许多金属能形成金属硫化物沉淀进而得以去除，这种方法称为硫化物沉淀法。

由于硫化物沉淀的溶度积比氢氧化物沉淀小，故其对重金属离子的去除更为彻底。

大多数金属硫化物的溶解度一般都较小，所以硫化物沉淀法能更完全地去除金属离子。

但是硫化物沉淀法处理费用高，硫化物沉淀困难，常需投加凝聚剂以加强去除效果。

该方法处理含重金属废水，去除率高，可分步沉淀，泥渣中金属品位高，便于回收利用，适应的pH值范围大，但过量的硫离子会使水的COD增加，当pH值降低时会产生有毒的硫化氢气体。

硫化反应对金属腐蚀机理的影响研究金属腐蚀是一种普遍存在的现象，它对金属材料的性能和使用寿命产生了很大的影响。

硫化反应是金属腐蚀的一个重要机理之一，它在不同条件下对金属腐蚀产生了不同的影响。

本文将从硫化反应的基本原理、影响因素和腐蚀机理三个方面来探讨硫化反应对金属腐蚀机理的影响。

首先，了解硫化反应的基本原理是理解硫化反应对金属腐蚀机理的影响的基础。

硫化反应是一种化学反应，其反应物为金属和硫化物，反应生成物为金属硫化物。

在反应中，硫化物中的硫离子与金属表面发生反应，形成金属硫化物覆盖层。

这个覆盖层起到了一定的保护作用，减缓了金属的进一步腐蚀。

但是，当金属表面的硫化物浓度过高时，硫化反应会加速金属的腐蚀过程。

其次，硫化反应对金属腐蚀机理的影响受到多种因素的制约。

首先，金属的种类会影响硫化反应的进行和产物的生成。

不同金属的硫化反应速率和生成物性质不同，导致其对金属腐蚀机理的影响也有所区别。

其次，硫化物的性质和浓度也会对硫化反应和金属腐蚀产生影响。

硫化物的浓度高会加速硫化反应的进行，形成较厚的金属硫化物覆盖层，从而减缓金属腐蚀的速度。

最后，反应环境的条件也会对硫化反应和金属腐蚀造成影响。

例如，温度、湿度和气氛中其他成分的存在都会影响硫化反应的速率和产物的生成，进而影响金属腐蚀的机理。

最后，硫化反应对金属腐蚀机理的影响是复杂的。

硫化反应可以在一定程度上防止金属的进一步腐蚀，形成一层保护膜。

这种保护膜可以减缓金属腐蚀的速率，延长金属材料的使用寿命。

但是，当硫化物的浓度超过一定限度时，硫化反应反而会加速金属的腐蚀过程，使金属材料迅速损失其性能和寿命。

另外，硫化反应还会导致金属材料的脆性增加，从而降低其强度和韧性。

综上所述，硫化反应对金属腐蚀机理有着重要的影响。

它能够在一定程度上减缓金属的腐蚀速率，延长金属材料的使用寿命。

但是，硫化反应的影响受到多种因素的制约，不同的金属、硫化物和环境条件都会对其产生不同的影响。

1 化学沉淀化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。

中和沉淀法在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。

中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。

实践证明在操作中需要注意以下几点：（1）中和沉淀后，废水中若pH 值高，需要中和处理后才可排放；（2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH 值，实行分段沉淀；（3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；（4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。

硫化物沉淀法加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。

与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH 值在7—9 之间，处理后的废水不用中和。

硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。

为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。

由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。

2氧化还原处理化学还原法电镀废水中的Cr 主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3 沉淀分离去除。

化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。

目前，最常用的重金属净化法是硫化物沉淀法，硫化剂一般有有机硫化剂（如SDD等）。

SDD在中性介质中对Ni、Co等杂质的鳌合能力很强，而且沉淀过程中Mn不损失，它们形成的大颗粒鳌合物容易通过压滤除去。

有的矿石中Sb、Zn、Cu等金属离子需要加无机硫化剂（如BaS、Na2S、(NH4)2S等）。

另据文献报道，天然的锰氧化物及氢氧化物具有良好的表面吸附活性，在不同的介质中，能不同程度地吸附Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子。

但实际生产中，当上述两种硫化剂除杂后仍不能满足电解要求时，通常用活性炭吸附法强化除杂。

也有生产厂家用三段过滤来增加电解液纯度。

赵中伟等在溶液中加入氧化剂或通电氧化，使少量Mn2+离子氧化生成MnO2，并使溶液中杂质离子与二氧化锰以共沉淀方式除去。

采用的氧化剂有双氧水、过硫酸、硝酸、氧气等其中一种或几种组合，对重金属杂质去除率可达90%以上。

采用这种方法除重金属，由于在其除杂过程中要将Mn2+氧化成MnO2，因此需严格控制反应条件。

邹兴等采用金属锰置换除去溶液中大部分重金属，不会引入其它杂质元素。

但是置换法条件苛刻，溶液中O2、OH-和H+都会对置换过程产生影响，在置换过程中必须防止空气与溶液接触，以免造成锰损失。

因此使用置换法除重金属杂质还需要做更多的研究，以期达到理想的效果。

钙、镁净化锰矿浸出时，矿石中镁、钙基本上都是以CaCO3和MgCO3的形式存在，能优于锰进入浸出液中，在电解液的不断循环中，甚至能达到饱和，容易生成结晶体堵塞管道，堵塞过滤布并使漕面大量结晶，成为生产过程中一大难题。

Benrath V A，Helen E·Farrah等[10]研究了水介质中MgSO4和MnSO4、CaSO4和MnSO4对彼此溶解度的影响，结果表明随着一种物质溶解度升高，另一种物质溶解度会降低。

因此可以通过提高溶液中MnSO4浓度而抑制MgSO4、CaSO4溶液中溶解量以达到除镁、钙目的。

硫化物沉淀系统Cu2+诱导结晶过程研究陈坚;蔡思鑫;李川竹;王凯军【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2016(038)006【摘要】以模拟含铜废水为处理对象,在流化床反应装置中对比考察了回流系统以及沉淀剂pH条件改变对硫化物沉淀系统Cu2+诱导结晶过程的影响.结果表明:(1)在硫化物沉淀系统中,当进水Cu2+约为200mg/L、沉淀剂pH为8～12时,系统发生均相成核过程,系统出水中Cu2+去除率可达98％以上,微晶产率低于2％.随着沉淀剂pH提高至12.0,CuS过饱和指数提高至4.08×1011,微晶质量浓度变化不超过1个数量级,低于7 mg/L.(2)结晶产物以CuS及Cu(OH)2为主,并含有无定型非晶成分.【总页数】6页(P92-97)【作者】陈坚;蔡思鑫;李川竹;王凯军【作者单位】环境保护部环境规划院,北京100012;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084;清华大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084【正文语种】中文【相关文献】1.碳酸盐体系中pH对Cu2+诱导结晶过程的影响 [J], 陈坚;袁鹏;蔡思鑫;陶涛;王凯军2.硫化物沉淀法及其对金属硫化物去除率的探讨 [J], 苏平3.硫化物沉淀法及其对金属硫化物分离的影响 [J], 张丽霞4.温度和盐度控制银金矿和硫化物沉淀——新西兰Waihi浅成低温热液金—银—贱金属硫化物石英脉系统 [J], 关康5.硫化物沉淀法及其对金属硫化物分离的影响 [J], 张丽霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

化学沉淀处理主要有哪些方法?
化学沉淀处理是在废水中投加可溶性的化学药剂，使之与废水中呈溶解状态无机污染物发生化学变化，生成不溶于或难溶于水的化合物，产生沉淀析出，使废水净化。

能生成难溶的沉淀物需有各种条件，臂如废水pH值就有着重要作用，但最关键的条件是要在水中的离子积必须大于溶积度才会沉淀析出。

由于投入的化学药剂不同，化学沉淀处理有着许多方法，主要有：
(1)氢氧化物沉淀法这是去除废水中重金属的有效方法。

废水中加入石灰、碳酸钠、苛性钠、石灰石、白云石等沉淀剂，使生成难溶的氢氧化物沉淀。

废水中的一些离子，如As³+、Al³+、Cr³+、Fe³+、Hg²+、Pb²+、Zn²+等，加石灰就产生沉淀物，例如：
As₂O₃+Ca(OH)₂→Ca(AsO₂)₂↓+H₂O
加入碳酸盐也产生沉淀物，如：
PbSO₄+Na₂CO₃→PbCO₃↓+Na₂SO₄
由于碱土金属(Ca、Mg等)和重金属(Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Cd、Pb、Hg、Bi等)的碳酸盐都难溶于水，所以可以投加碳酸盐将这些金属离子从废水中去除。

(2)硫化物沉淀法废水中加入硫化氢、硫化铵或碱金属的硫化物等沉淀剂，会生成难溶的金属硫化物沉淀。

由于金属硫化物的溶度积小得多，因此去除废水中的重金属效率高、更完全。

例如，去除无机汞，可以全部生成硫化汞析出。

2Hg++S²~→Hg₂S↓
但硫化物沉淀法亦要注意pH值控制及剩余S²-的处理。

此外，化学沉淀处理中还有磷酸盐沉淀法、卤化物沉淀法、缺氧体沉淀法、淀粉黄原酸酯沉淀法、钡盐沉淀法等方法。

硫化物对金属腐蚀机理的影响研究硫化物对金属腐蚀机理的影响研究摘要：硫化物是一种常见的元素化合物，在自然界中广泛存在，并且对金属腐蚀具有重要影响。

本研究旨在探讨硫化物对金属腐蚀机理的影响，并分析其作用方式和可能的应对措施。

研究发现，硫化物可以改变金属表面的电化学性质，加速金属的腐蚀过程。

具体而言，硫化物可以通过以下几个方面影响金属腐蚀：促进金属表面的溶解反应、引起金属的电化学反应、引发金属的应力腐蚀开裂等。

在对硫化物对金属腐蚀机理的研究中，我们认识到了硫化物的浓度、温度、压力和氧含量等因素对金属腐蚀的影响。

最后，我们提出了减缓硫化物引发的金属腐蚀的几种可能的应对措施。

关键词：硫化物；金属腐蚀；机理；电化学性质；应对措施一、引言腐蚀是金属材料长期暴露在湿气、氧气、酸碱等外界环境中，与环境介质发生化学反应而导致金属表面剥落、金属损坏、金属性能降低的过程。

硫化物是一种常见的元素化合物，在化学和生物领域中起着重要的作用。

它们在自然界中广泛存在，并且对金属腐蚀具有重要影响。

因此，研究硫化物对金属腐蚀机理的影响，是改善金属材料腐蚀性能的关键。

二、硫化物对金属腐蚀机理的影响方式根据研究结果，硫化物对金属腐蚀的影响方式主要体现在以下几个方面。

1. 促进金属表面的溶解反应硫化物元素与金属表面的氧气或水分子反应，生成金属硫化物和其他化合物。

这些产物可以附着在金属表面，形成硫化物和氧化物的复合膜层，然后通过溶解反应使金属腐蚀加速进行。

2. 引起金属的电化学反应硫化物可以改变金属表面的电化学性质，加速金属的腐蚀过程。

通过改变金属表面的电势，硫化物可以催化金属的电荷转移反应，从而引起金属的腐蚀。

3. 引发金属的应力腐蚀开裂硫化物在金属表面聚集形成硫化物晶体或膜层时，会造成金属内部的应力集中。

这种应力集中会导致金属的应力腐蚀开裂现象发生，加速金属的腐蚀过程。

三、硫化物浓度、温度、压力和氧含量对金属腐蚀的影响从实验和模拟研究的结果可以发现，硫化物浓度、温度、压力和氧含量等因素对金属腐蚀的影响是显著的。

废水中重金属离子的去除根据废水的水质分析和参照国内有色行业的废水处理站运行经验，重金属离子的去除常采用中和沉淀法、硫化物沉淀法以及铁基活性药剂捕集法。

中和沉淀法中和沉淀法是指向废水中投加碱性物质，使氢氧根离子与重金属离子生成氢氧化物沉淀进而达到去除重金属离子效果的方法。

该方法的应用效果与废水的pH值密切相关。

水中残余重金属离子浓度的对数与pH值呈线性关系，随pH值增加而降低。

对于同一价数的金属氢氧化物，斜率相等，为一组平行直线；对于不同价数的金属氢氧化物，价数愈高，直线愈陡，表明其离子浓度随着pH值变化差异越大。

在单一金属离子溶液中，Ni2+，Co2+和Cu2+的最佳沉淀pH值分别为9. 1、9. 0、6. 8。

但对于Zn2+、Pb2+这种两性金属离子，pH过高时，会形成络合物而使沉淀又溶解，因此要严格控制废水的pH值。

由于废水处理站收集的废水水量波动较大，且水质不均匀，pH值很难达到废水中多种重金属离子沉淀效果所需的最佳值。

硫化物沉淀法硫化物沉淀法是指向废水中加入硫化氢、硫酸铵或碱金属硫化物，与处理物质反应生成难溶硫化物沉淀，以达到净化的目的。

硫化物沉淀法可以用于处理大多数含重金属的废水，而且硫化物沉淀的溶解度一般比氢氧化物小很多，可以使重金属得到更完全的去除。

用硫化物沉淀法处理含金属离子废水时，废水中残余金属离子浓度也与pH值有关，随pH值的增加而降低。

硫化物沉淀法的优点是硫化物的溶度积较低，金属离子去除率高，污泥中金属品位高，便于回收利用；缺点是硫化物常有臭味，对装置密闭性要求较高，其沉淀物粒度较细，需要加絮凝剂进行共沉淀。

在废水处理系统工艺中，硫化物沉淀法可以作为氢氧化物沉淀法的补充方法使用。

铁基活性药剂捕集法铁基活性药剂捕集法广泛用于工业废水处理，在低温条件下絮凝效果好，但对构筑物具有腐蚀作用。

铁基活性药剂腐蚀性小，生成絮体的速度快，而且大而密实，同时所需的用量小。

铁基活性药剂在水温10~50℃、pH值5. 0~8. 5的条件下可以使用，而且在pH值为4. 0~11. 0时仍可使用。

沉淀法去除废水中重金属离子的研究沉淀法是一种常用的废水处理技术，可以有效去除废水中的重金属离子。

本文将介绍沉淀法去除废水中重金属离子的研究。

一、引言随着工业化进程的加速，废水中含有大量的重金属离子。

这些重金属离子对人体和环境都具有严重的危害性。

因此，开展沉淀法去除废水中重金属离子的研究对环境保护具有重要意义。

二、沉淀法原理沉淀法是通过将特定的化学物质与废水中的重金属离子反应生成沉淀物，从而实现废水中重金属离子的去除。

沉淀物可以通过沉淀、过滤等步骤分离出来。

三、常用沉淀剂常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化铝、硫化钠等。

选择合适的沉淀剂对去除特定重金属离子具有关键作用。

例如，氢氧化镁可以用于去除镉、铅、铬等离子，硫化钠可以用于去除铜、汞等离子。

四、影响沉淀效果的因素沉淀效果受到多种因素的影响，如废水中重金属离子的浓度、pH值、温度、沉淀剂的用量等。

其中，pH值是最重要的因素之一。

不同重金属离子的沉淀pH范围不同，因此需要根据具体情况调整废水的pH值。

五、沉淀机理沉淀反应过程中，沉淀剂与废水中的重金属离子发生化学反应，生成沉淀物。

常见的反应类型包括水解反应、络合反应、氧化还原反应等。

沉淀物的生成对沉淀效果起着决定性作用。

六、研究进展与挑战目前，一些研究团队致力于改进沉淀法的效果和工程应用。

例如，引入新型沉淀剂、调整反应条件等。

然而，沉淀法仍然存在一些挑战，如沉淀剂的成本、沉淀物的处置等问题，需要进一步研究解决。

七、结论沉淀法是一种有效去除废水中重金属离子的技术。

通过选取合适的沉淀剂、调整反应条件等手段，可以实现高效去除废水中的重金属离子。

然而，沉淀法仍然需要进一步的研究和改进，以应对不同废水中重金属离子的去除需求，实现更高效、经济的废水处理。

八、新型沉淀剂的研究为了改进沉淀法的效果，许多研究人员开始寻求新型的沉淀剂。

近年来，研究人员发现了一些天然有机物和功能材料可以作为沉淀剂来替代传统的无机沉淀剂。

比如，聚合物、植物提取物和微生物等都具有一定的沉淀能力。

废水中重金属污染处理方法水环境已成为世界各国普遍关注的问题，而重金属污染是水环境污染的一个重要方面，随着经济水平以及工农业的快速发展，水环境中的重金属污染日趋严重已成为一个不争的事实。

重金属污染物具有不被生物降解，高毒性、高致癌性、污染长期性、易生物富集性等特点，能在动物和植物体内积累，通过食物链逐步富集，对环境、生物以及人体健康造成严重的危害。

因此，寻找安全、经济有效的方法来处理含重金属废水成为水环境修复研究中的一个重要课题。

传统的重金属处理方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、电解法、渗透膜法、理化吸附法等，虽然能达到一定的处理效果，但具有成本高、造成二次污染、操作复杂等缺点。

相比传统方法，近年来发展起来的生物法具有高效率、低成本、环境友好、材料来源广、操作方便简单等优点，已逐渐成为重金属水处理研究中的热点，具有潜在及广阔的应用前景。

一、传统的处理方法传统的处理污废水中重金属污染物的方法主要是有化学方法和物理方法，最常见的有化学沉淀法、氧化还原法、电解法、渗透膜法和理化吸附法等。

化学沉淀法即是向水中投入相应的化学药剂，使其与水中的重金属离子发生反应实现溶解性的金属离子转化为难溶或不溶的金属化合物，通过沉淀过滤实现与水分离。

主要包括中和沉淀法、钡盐沉淀法、硫化物沉淀法以及铁氧体共沉法。

化学沉淀法要求对化学药剂的投加量严格控制，如果投加过量则会造成水体的二次污染，因此一般都需要进行二次处理，处理效果不彻底，且工艺比较复杂，投资高。

氧化还原法常用在重金属废水处理中的前处理。

一般而言，氧化反应和还原反应是同时发生的，但常习惯性分为药剂氧化法和药剂还原法。

药剂氧化法主要用于去除水中Fe2+、Mn2+，而药剂还原法主要用于去除水中的Cr6+、Cd2+和Hg2+等重金属离子。

电解法是利用直流电对溶质进行氧化还原反应的过程。

这种方法可通过控制电极电势，将混合金属离子进行逐级分离，分别回收提纯得到纯度比较高的单一金属，便于重金属的直接回收利用。

【doc】硫化物沉淀法处理重金属废水的实践与发展硫化物沉淀法处理重金属废水的实践与发展城市环境与城市生态蜷3期1993年纠一赫耍关?词硫化物沉淀法处理重金属废水的实践与发展齐龙武(冶金部建筑研究总院)(北京有色盘属研究恩院) 7.基本氟理与特点.并简要介绍了硫化物{击的新发展. 孽废水|墼星裱讫扰凌l硫化柱沉淀法的基本原理与特点向废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化物,使重金属离子与硫离子反应,生成难溶的金属硫化物沉淀的方法叫硫化物沉淀法.由于重金属离子与硫离子(S.]有很强的亲和力,能生成溶度积小的硫化物,周此,用硫化物除去废水中溶解性的重金属离子是一种有效的处理方法.根据金属硫化物溶度积的大小,其沉淀析出的次序为}Hg",Ag,As",Bi", C?'Pb",Cd",Sa",Zn",Co",Ni",Fe",Ma".排序在前的金属先生成硫化物,其硫化物的溶度积越小,处理也越容易. 表l几种金属硫化物的溶度积[1】盎属硫化物KspPkspMnSa5x10.lI12.6口FeS3.2×10.117.s0NiS3.2×10.I'18.50CoS4.0×10."2a.40ZnSL6×10一j'23.80SnS1.0×1025砧.00CdS7.,×10.2拍.10PbS8.0×10—2027.90CuS6.3x10—8635.2口}舒S1.口×18'45.1I口AgS6.3XlO一5049.2口HsS4.0xl0—5352.4a表1为几种金属硫化物的溶度积. 从表中可以看出,金属硫化物的溶度积比金属氢氧化物的溶度积小得多.因此,硫亿物处理法较中和沉淀法对废水中重金属离子的去除更为彻底.例如,用石灰中和法处理含镉废水,其 pH值应在1l左右才能使镉的溶解浓度最小, 采用碳酸钠处理时,在pH为9.5,1O可得良好的去除效果}采用硫化物沉淀法处理,当 pH为6.5时,可将原水0.5mg/L~1.0mg/L的韬减少到0.O08mg/L. 在酸性条件下,砷以阳离子形式存在. 当加入硫化物时,生成难溶的AsS沉淀. 某厂废水含砷121mg/L,锑(Sb)5.93 rag/L,硫酸3.9g/L.处理流程如图1所示. 高舟子絮凝瓤图l硫化浩除砷赢程在混合槽中向废水投加Na.S1.05g/L 搅拌反应10mia,然后进入沉淀池,投加高分子絮凝剂,以加速沉降分离.出水pH为1.4, 砷含量0.29mg/L,锑0.O~mg/L.处理lm. 废水药剂消耗为t工业硫化钠0.'/'skg,高分 =絮凝剂0.004kg.处理含汞废水需在弱碱性条件下进行. 通常向含汞废水中投加石灰乳和过量的硫化4?城市环境与城市生态1'昭晕钠,在pH为9,lO时,硫化钠与废水中的汞离子反应,生成难溶的硫化汞沉淀. 硫化汞沉淀的粒度很细,太部分悬浮于废水中,为加速硫化汞沉降,同时请豫残存于废水中过量硫离子,再适量投加硫酸亚铁, 生成硫化铁及氢氧化亚铁沉淀.硫化汞的溶度积为4×10.,硫化铁为 ..2×l0,故生成的沉淀主要为硫化汞和氢氧化亚铁一起沉淀,其处理流程如图2 所示.图2硫化法除泵流程沉渣某厂废水含汞0.6mg/L~2mg/L,用石灰乳调pH值至?后,投加3%硫化钠溶液,搅拌lOmin,投加6硫酸亚铁溶液,再搅拌 15mia,静止沉淀0.5h,上请液即可达到排放标准.沉渣含汞40%NS0%,经离心干燥后,送入焙烧炉焙烧,回收金属汞.焙烧后的汞渣含汞量可降至0.01.某矿山废水含汞为5mg/L,pH为4.5N 6.5,并含有亚铁离子.经投加石灰乳硫化钠处理后,排水含汞量为005g/L.每m.废水消耗石灰0.05kg,工业硫化钠0.05kg'~?. 日本某矿山排水量180m./d,pH为2.6, 含铜50mg/L,二价铁340mg/L,三价铁380 mg/L.采用石灰石一硫化钠一石灰乳组合处理流程,去除其它金属离子并回收铜.处理后的水质符合排放标准,尚可回收品位为 50%的硫化铜"其处理流程见图3所示. 图3硫化物沉淀法处理流程硫化镉的溶度积比氢氧化镉更小.为除去废水中镉离子,也可采用投加硫化物如 NaS,FeS,HS等使之生成硫化镉沉淀而分离.但硫化镉沉淀性能较差,一般还需进行凝聚和过滤处理.如果废水中氯化镍,氯化钠等含量较多时,则会产生复盐(四氯化镉).另外,在废水中存在较多硫离子的情况下,外排也是不妥,应添加铁盐,使过剩的硫离子以硫化铁形式沉淀下来.如经过滤处理,出水含镉量可达0.1mg/L以下.某厂采用硫化物处理混?电镀含镉废水,投药比CO,":NaS:l:lO(重量比). 投药藤通空气lOmin~15min,投加硫酸铝,通空气搅拌10min~lSmln, 200mg/L后再投加聚丙烯酰胺5mg/L,通空气6rain,经反应后流入沉淀池沉淀.上部清液外排,下部沉淀污泥送入压滤机脱水,所得镉渣可供进一步利用".其处理流程如图4所示. 4电镀台镉照水处理流俚硫化物沉淀法是除去废水中重金属离子晦3期城市环境与城市生态的有效方法.通常为保证重金属污染物的完全去除,就须加入过量的硫化钠,但常会生成硫化氢气体,易造成二次污染,妨碍并限制了该方法的广泛应用.2琉化相沉诧法的改进与发展为使重金属污染物从废水中分离出来, 而又不产生有害的硫化氢气体的二次污染, 为此可在需处理的废水中,有选择的加入硫化物和一种重金属离子.这种重金属离子与所加入硫化物形成新的硫化物,其离子平衡浓度比需去除的重金属污染物质的硫化物平衡浓度要高.由于加进去重金属硫化物比废水原含的重金属物质的硫化物更易溶解,所以废水原含的重金属离子就比添加的重金属离子先沉淀分离出来,同时也防止了有害的硫化氢和硫化物络台离子的产生.另外,在一定条件下,所加入的重金属又促使其它金属硫化物共沉淀,提高了废水外排的质量. 表l 是溶度积推算出来的几种重金属硫化物的平衡离子浓度.根据上述原理,表中较前每一种金属离子能用来清除表中后面的金属沉淀过程中的过量硫化物.对于大多数废水处理来说,希望采用一种相对无毒无害的重金属盐.这样,水处理后就可直接排入水质标准要求较高的水体. 表l中前几种重金属盐可优先考虑,因为它们可分离出的重金属离子比较多.锰盐能形成最易溶的硫化物,但常常优先考虑铁盐,因为铁盐一般比锰价格低廉.在废水中加入重金属盐,待溶解后再加入一种可溶性的硫化物,使各种金属离子沉淀下来.仔细操作这一处理过程,可以把表 l中后面的几种重金属离子有选择地分离出来,方法是使加入的硫化物刚够使最难溶污染物之硫化物形成沉淀.另外,为达到同样的目的,可以用一种重金属盐,这样的金属盐所生成的硫化物具有中等溶解度,该金属的硫化物比要分离的硫化物易溶,而比留在废水中的其他污染物的硫化物难溶.然而,通常是选择一种其硫化物比所有污染物质的硫化物更易溶的金属盐,并加入足量的硫离子,使所有溶解度较小的污染物以硫化物形式沉淀下来,以达到使废水中重金属污染物质大体都被分离出去的目的. 硫化物加入量一般推荐为废水中重金属离子浓度的2倍,l0倍.假定废水中重金属离子浓度为10mg/L,那末每升废水就要加入20mg~100mg的硫离子.加入废水中的重金属盐的量,通常调整到使大多数所加入的重金属,能以硫化物随原废水所含重金属的硫化物一起沉淀下来.这样,就提供了稍微过量的金属离子来防止产生游离的硫离子及其所带来的问题.在废水中金属污染物质与加入的重金属盐类共存的情况下,废水中污染物质的去除率甚至比理论上按其溶度积所预计的去除率还要高,这是由于废水中重金属物质与加入的重金属共沉淀作用.倒如,要从废水中除去汞,铜和镍而加入的重金属是铁,就可形成 FeS?HgS.FeS?CuS和FeS?NiS之类的混台金属硫化物的共沉淀.这些混合硫化物可使废水中汞,铜和镍的浓度比用单纯的硫化物来处理能达到浓度还低,净化效果更好. 此法对含铬废水的处理更有其特点. 因为传统的氢氧化物法须先把废水的pH值降到2,3左右,而后用一种如二氧化硫.亚硫酸盐或金属亚硫酸盐等把六价铬还原成三价铬,然后再把废水的pH值提高到8左右,形成氢氧化铬沉淀,这样至少需要二级处理流程.而该法可直接将pH为7:-'8的废水中铬分离出来.例如,某印刷电路制造业废水,其成份为Cu"100m~/L,Ni.7.7mglL,NH;475mg/L.用稀硫酸中和至pH为7.7,并搅拌5mia后沉淀lh,分析上清掖中含Cu 95.8m~/L,Ni"5.9m~/L.如果将中和后的废水加入一定量硫酸铁铵和硫化铺,搅拌与沉淀时问与上述中和法相同,经分析上清"城市环境与城市生态1993年液中含C11"1.8mg/L,Ni微量,而且在搅拌积沉淀时均无硫化氢气体逸出. 同样,取一定量的含Cr"4.8mg]L, zn"3.5mg]L废水,先甩酸调至pH为2,再加入Na:SO并搅拌,把六价铬转为三价铬, 而后再)~lI)x.NaOH,将还原后含铬废水的pH 值提高到8.O,沉淀1h后分析上清液中残存铬离子为0.05mg/L,锌离子2.Omg/L.如将上述废水接直词至pH为7.7,而后加入一定量的FeSO.和NatS,并搅拌lmill,沉淀 lh后取出上清液分析,其结果铬离子极微, 锌离子0.03mL,搅拌及沉淀期间未发现硫化氢气昧.上述结果觅表2.金属硫化物的溶度积比金属氢氧化物溶度积小得多,故前者比后者更为有效.与中和法(如石灰法)相比,具有渣量少,易脱水,沉淀金属品位高,有利于贵金属的回收利尉等优点.但生成的重金属硫化物非常细微,较难沉淀,故限制了硫化物沉淀法的广泛应用.但在有良好的沉淀设备条件下,其净化效果是显着的.寰z硫化物与中和沉淀法比较度承成份废水中残余重盘属离子浓度(皿编号(m)硫化物法中和沉淀法Ca:1001.895.8宴伪NIi'7.7檄5.9INH.473授微10.05O.B3l2.0参考文献1环昧工作者实用手册编写组,环保工作者实用手册,冶金工业出版社,l9862冶金工业部国外工业污巍资科编译蛆,冶金工业污染厦其防治,石油化学工业出板社,19753张芳西,含镉废水利用与处理,环境保护十年选编,环境保护杂志杜.1984THEPRACTICEANDTHE0RY0FMETH0DT0'TREATWASTEWATERCONTAININGHEAVYMETALIONSBYSULPHJDEPRECIPITAT10N.WallgSkaowell(TheCentralResearchInstituteo/Building&Construction 0,酿口MetallnrgicIndustryMinistry)QiLollgwu(TheGeneralResearchInstituteofNon—Ferrous0,Bei]in~)AbstraotTheprillcip~esandcharacteristcsofthemethodtotreatwastewatercoll~aillillgheavymetaliollsbySulphideprecipitatiollwereilltrodllcedill thispaper,illaddition,thellOveIdevelopmentofthismethodaswel1. KeywardsSa[phidepreclpitatloll,wasLewater,heaVYmetallolls 853}+6实佩?。

硫化钠作沉淀剂引言在化学实验和工业生产中，需要通过一些方法从溶液中将某些物质分离出来。

其中一种常用的分离方法就是加入沉淀剂，使得溶液中的某些物质形成沉淀，然后通过过滤等步骤进行分离。

硫化钠（Na2S）作为一种常见的沉淀剂，具有广泛的应用。

本文将对硫化钠作为沉淀剂的原理、应用、优缺点进行探讨。

硫化钠的原理硫化钠是一种无机盐，其化学式为Na2S。

在水溶液中，硫化钠会解离成硫化根离子（S2-）和钠离子（Na+）。

硫化根离子具有较强的亲硫性，能够与许多金属离子反应生成相应的硫化物沉淀，从而实现分离的目的。

硫化钠作为沉淀剂的原理可以归结为以下几个方面： 1. 硫化根离子的配位能力强：硫化根离子（S2-）具有较小的离子半径和高度的电负性，因此能够与许多金属离子形成较稳定的硫化物沉淀。

2. 硫化物沉淀的溶度低：大多数金属硫化物相对溶解度较低，因此在一定条件下可以产生明显可见的沉淀，便于观察和分离。

3. 硫化钠的催化作用：硫化钠可以作为催化剂促进硫化反应的进行，加快硫化物沉淀的生成速度。

硫化钠的应用硫化钠作为沉淀剂在许多领域有广泛的应用，以下是一些典型的应用示例：1. 金属离子分离与分析硫化钠可用于分离和测定一些金属离子。

通过调节溶液的pH值和硫化钠的用量，可以选择性地沉淀出某些金属的硫化物。

例如，在分析铜离子时，可以先调节溶液的pH值，使其处于碱性条件下，然后加入适量的硫化钠，铜离子会与硫化钠反应生成暗色（黑色）的硫化铜沉淀。

通过过滤和洗涤沉淀，便可分离出铜离子。

2. 废水处理硫化钠也可用于废水处理中的金属离子去除。

在一些工业生产过程中，废水中常含有某些有毒金属离子，如铅、镉等。

加入适量的硫化钠可以将这些金属离子转化为硫化物沉淀，从而实现去除和回收的目的。

3. 电镀工艺在电镀工艺中，硫化钠被用作沉淀剂用于去除电镀液中的杂质离子。

电镀液中的杂质离子会影响电镀层的质量和附着力，因此需要通过沉淀去除杂质，保证电镀质量。

污水处理中的高效去除硫化物的技术随着工业和人类活动的增加，污水中的硫化物含量呈逐渐增加趋势，对环境和生态系统都造成了很大的危害。

因此，研究和开发高效去除硫化物的技术显得尤为重要。

本文将介绍一些目前常用的高效去除硫化物的技术，并探讨其优缺点及适用场景。

1. 化学沉淀法化学沉淀法是一种常见的硫化物去除技术。

通过添加适量的化学药剂，如硫酸铁、聚合氯化铝等，可以使硫化物在污水中发生沉淀反应，形成不溶于水的沉淀物，进而实现去除。

这种方法适用于硫化物浓度较高的情况，可以达到较高的去除效率。

然而，该方法在处理过程中会产生大量的污泥，需要额外的处理措施，增加了成本。

2. 生物处理法生物处理法是一种环保和经济的硫化物去除技术。

它利用硫化物氧化细菌进行生物降解，将硫化物转化为无害的硫酸盐或硫酸。

生物法对硫化物的去除效率较高，同时不会产生大量的废弃物，对环境影响较小。

但是，生物法对于硫化物浓度较低和有毒化合物存在的情况下效率较低。

3. 活性炭吸附法活性炭是一种具有强大吸附能力的材料，广泛应用于水处理领域。

活性炭吸附法通过与硫化物分子之间的物理吸附作用，从污水中去除硫化物。

该方法操作简单，处理效果稳定，且可以循环使用。

然而，活性炭吸附容量有限，需要定期更换或再生活性炭，增加了运营成本。

4. 高级氧化技术高级氧化技术是一类基于自由基反应的氧化降解技术。

常用的高级氧化技术包括臭氧氧化、过氧化氢氧化、紫外光催化氧化等。

这些技术通过产生强氧化剂，如羟基自由基、过氧自由基等，来快速氧化硫化物分子，将其转化为无毒的化合物。

高级氧化技术具有去除效率高、反应速度快的优点，但是对设备要求较高，成本较高。

综上所述，污水处理中的高效去除硫化物的技术有化学沉淀法、生物处理法、活性炭吸附法和高级氧化技术等。

根据不同的硫化物浓度和污水特性，可以选择合适的技术组合来实现高效去除硫化物的目的。

同时，随着科技的不断进步，我们相信会有更加高效和环保的技术被开发出来，为污水处理贡献更多解决方案。

含硫污水处理方法综述一、引言含硫污水是指含有硫化物的废水，通常来自于工业生产、冶金、石油化工等领域。

硫化物的存在对环境和人体健康都具有一定的危害性，因此需要对含硫污水进行处理。

本文将综述目前常用的含硫污水处理方法，包括物理处理、化学处理和生物处理。

二、物理处理方法1. 沉淀法沉淀法是将含硫污水中的硫化物通过与金属离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀物，从而达到去除硫化物的目的。

常用的金属离子包括铁离子和铝离子。

该方法操作简单、成本较低，但需要处理沉淀物的后续处理。

2. 过滤法过滤法利用滤料对含硫污水中的硫化物进行过滤，将硫化物固定在滤料上，从而实现去除硫化物的目的。

常用的滤料有活性炭、沸石等。

该方法适用于处理小规模的含硫污水，但滤料的更换和后续处理需注意。

三、化学处理方法1. 氧化法氧化法是将含硫污水中的硫化物通过氧化反应将其转化为易于去除的物质。

常用的氧化剂有氯气、高锰酸钾等。

该方法具有高效、快速的特点，但操作过程中需要注意氧化剂的使用和安全性。

2. 还原法还原法是将含硫污水中的硫化物通过还原反应将其转化为无害的物质。

常用的还原剂有亚硫酸盐和硫酸亚铁等。

该方法适用于处理含有高浓度硫化物的废水，但还原剂的投加量和后续处理需要控制。

四、生物处理方法1. 好氧生物处理法好氧生物处理法利用好氧微生物对含硫污水中的硫化物进行降解，将其转化为无害的物质。

常用的好氧微生物有硫化氢氧化细菌和硫酸盐还原细菌等。

该方法具有处理效果好、操作简单的特点，但对温度和氧气供应有一定要求。

2. 厌氧生物处理法厌氧生物处理法利用厌氧微生物对含硫污水中的硫化物进行降解，将其转化为无害的物质。

常用的厌氧微生物有硫还原菌和硫酸盐还原菌等。

该方法适用于处理高浓度硫化物的废水，但对温度和厌氧环境的控制要求较高。

五、结论综上所述，含硫污水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理。

物理处理方法主要包括沉淀法和过滤法，化学处理方法主要包括氧化法和还原法，生物处理方法主要包括好氧生物处理法和厌氧生物处理法。