黄铁矿烧渣处理含铊重金属废水的研究

冶炼废水中铊污染治理研究作者：谭祥汉来源：《乡村科技》2018年第01期[摘要] 本文就黄金湿法冶炼工艺流程所产生的主要含铊废水，测定2种废水铊浓度范围，采用化学沉淀法进行废水除铊试验研究并确定合适的反应条件。

结果表明，酸性废水经中和处理后，原水pH=8.23，1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3除铊药剂联用添加，反应时间1.5 h，处理后水铊含量0.02 μg/L，铊去除率99.98%，可以达到地表水标准0.10 μg/L；含氰废水破氰、中和后，按照1.2 kg/m3漂白粉和100 g/m3高锰酸钾联用添加，处理后铊浓度可降至2.34μg/L。

为探索水污染治理提供可靠的数据和方法，有效地降低治理成本。

[关键词] 黄金湿法冶炼废水；废水治理；漂白粉；高锰酸钾；化学沉淀法[中图分类号] X703 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）01-97-21 铊污染治理背景金属元素铊（Tl），是一种剧毒的重金属元素，已被列入我国优先控制污染物黑名单。

铊具有神经毒性，可以通过饮用水和食物链进入人体。

铊在人体的酶化反应过程中可以置换钾元素，并与酶产生很强的亲和力，对肝、肾等有毒害作用，严重的可致命。

在天然水体中，铊主要以稳定的Tl（Ⅰ）形态存在[1]，含量较低。

铊为稀散元素，在自然界中常与黄铁矿伴生，主要蕴藏于红铊矿和硒铊银铜矿中，铅和锌的烟道粉尘中以及镉和铋的副产品中均富集有铊。

随着我国经济的飞速发展，对各种有色金属需求旺盛，采矿、冶炼等行业运转过程产生大量工业废水、废渣，在条件成熟的时候可能引发铊泄露事故[2]，相对比“复旦投毒案”的特殊个案影响，大规模的铊泄露事故对人们现实生活的影响更加巨大。

例如，2010年10月广东北江铊污染事件[3]，2013年7月广西贺江铊污染事件[4]，2017年5月四川广元段嘉陵江铊污染事件[5]等。

目前，水中铊污染处理工艺主要有吸附法、氧化沉淀法、离子交换法和萃取法等[6]。

冶金烧结过程中烟气脱硫及含铊废水的处理含铊废水属于剧毒性污染物，对生物体及环境造成严重危害。

自然界以稳定的T1+形式在水中存在，铊在生活中应用范围较为广泛，共沉絮凝法利用增加化学物质的方式将其中的杂质去除，吸附法能利用废水中的液相转移成为固相，离子交换法利用杂质离子表面离子交换从而实现净化的目的。

在本次实践过程中，利用新型的处理方法，使冶金烧结过程中烟气脱硫含铊废水有效处理。

1 冶金烧结烟气脱硫含铊废水方法特点实验试剂利用自来水与可溶性硫化物及可溶性碳酸盐形成混合溶液A，利用自来水配制混合絮凝剂B。

在常温条件下，自钢铁冶金烧结烟气脱硫含铊废水中增加混合溶液A，室温情况下，利用搅拌方式，在烧结烟气脱硫含铊废水中加入絮凝剂溶液B，搅拌后静置一段时间，使上清废水排除。

据上述处理方法，观察到冶金烧结脱硫含铊废水中具有Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+离子。

针对上述冶金烧结烟气脱硫含铊废水处理方式，可以观察到可溶性硫化物转变为硫化钠及硫化钾，可溶性碳酸盐为碳酸钠及碳酸钾中的一种，且可溶性硫化1/ 4物质量溶度为2.0-4.0%，可溶性碳酸盐质量浓度为10.0-17.0%。

絮凝剂溶液B属于聚丙烯酰胺PAM，铝或者铁氯化物及硫酸盐的水溶液。

絮凝剂溶液B絮凝剂质量浓度为1.0-3.0%，搅拌速度为60-180rpm，混合溶液加入一定量50-100mL/L废水，在10-30min产生反应。

搅拌速度为40-80rpm，絮凝剂溶液B增加1.0-5.0ml/L废水，通过15min搅拌，处于30-60min静置。

2 冶金烧结烟气脱硫含铊废水处理现状冶金矿石在烧结过程中，矿石中往往具有多种有毒微量元素，比如铊、铅及锌等，在高温烧结过程中，部分有毒化合物在气化及生化的作用下随同烟气进入烧结系统。

烧结烟气系统碱性吸收方法无法完全吸收毒性，沉淀物质离子平衡反应限制，使得重金属离子无法完全被吸收。

闭路及半闭路循环烧结系统，部分微量重金属离子随着碱性吸收液多次循环而富集，形成具有较高浓度的毒液。

黄铁矿焙烧过程中铊析出影响因素及其烧渣中重金属的相态分布研究王春霖;张平;陈永亨;齐剑英;刘娟【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2008(030)007【摘要】通过模拟硫酸厂的沸腾焙烧炉,考察了黄铁矿焙烧过程中铊(T1)析出的影响因素.并通过分级提取法考察了黄铁矿烧渣中重金属的相态分布.结果表明,T1释放率随焙烧温度的升高而增加,随停留时间的增长而增加;当O2流量在20～300 mL/mi.范围变化时,T1释放率先增后减.环境中备受关注的重金属(如Pb、Cd、Cr 等)在黄铁矿烧渣中以Pb为主,各相态Pb的总量达到1 429.20 μg/g,且黄铁矿烧渣中的重金属(除Cu和Sr外)主要是以分布于硅酸盐矿物相中的残余态形式存在,因此在环境中不易迁移释放.尽管黄铁矿烧渣中的重金属(除Cu和Sr外)不是以非残余态分布为主,但非残余态重金属的总量也不少,因此黄铁矿烧渣在环境中的潜在污染风险应当引起重视.【总页数】5页(P1-4,8)【作者】王春霖;张平;陈永亨;齐剑英;刘娟【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640;中国科学院研究生院,北京,100049;广州大学环境科学与工程学院,广东,广州,510006;广州大学环境科学与工程学院,广东,广州,510006;中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640;中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】X7【相关文献】1.利用ICP-MS对黄铁矿及烧渣中的铊进行形态提取研究 [J], 张平;齐剑英;杨春霞;陈永亨2.黄铁矿废渣中铊的相态分布及其来源 [J], 吴颖娟;陈永亨;曹小安;卢铭斌;曾少娟;利应都3.黄铁矿烧渣处理含铊重金属废水的研究 [J], 刘娟;王津;陈永亨;张平;曹慧敏;苏龙晓4.黄铁矿及其烧渣中镉、铊和铅的形态及测定 [J], 王春霖;张平;陈永亨;齐剑英;刘娟5.铊在黄铁矿中的相态分布及碳酸盐在其释放过程中的作用 [J], 张平;杨春霞;陈永亨;彭平安因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

13Metallurgical smelting冶金冶炼钢铁企业铊污染及防治现状研究缪 新摘要：针对钢铁企业的铊的污染防治现状开展了研究，分析了钢铁企业铊的来源，梳理了铊的分布和转移路径，对铊污染防治技术进行了介绍，并提出了铊污染防治对策建议。

关键词：铊；钢铁企业；防治铊是一种典型的稀有分散元素，与铅类似，质软、熔点和抗拉强度均低。

铊的地球化学参数与IA 族碱金属钾很相近，原子容积曲线上的位置又与典型亲硫元素汞和铅接近，铊的地球化学多重性，表现出铊在地壳中的高度分散性，因而在环境中分布广泛，其主要伴生于铅、铁、锌等金属的硫化矿中。

我国铊主要分布于广东、湖南、青海等地，部分地区的铅锌矿床中富含铊。

铊在工业中用途较大，主要应用于电子工业，在军事、医学、航天等领域广泛应用。

1 铊的毒性与危害铊及铊化物均属于剧毒物质，属于强烈的神经毒物。

铊对70kg 成人的最小致死量为50mg ～80mg。

成人每天铊正常摄入量约为0.056mg，每天最高铊允许摄入量为2mg。

铊中毒后呈现出的症状为皮肤损伤和毛发脱落等。

铊对动植物的毒性远大于铅、镉、汞等其他重金属，对生态系统的破坏也十分严重。

1979年，铊及铊化合物就被联合国环境规划署所属的“潜在有毒化学品国际登记中心”列为有毒化学品，1987年我国将职业性铊中毒列为法定的职业病之一。

根据有关资料，我国铊污染事件时有发生，如嘉陵江铊浓度超标事件、广东北江铊污染事件和广西贺江重金属超标事件等，给我国水环境造成较大的危害。

2 钢铁企业铊污染现状研究2.1 铊的来源长流程钢铁企业原辅料包括铁矿石、炼焦煤等，根据对湖南省内钢铁企业原辅材料中铊的含量分析，铊主要源自铁矿石。

湖南钢铁企业铁矿石主要依赖进口，根据对其国内外铁矿石中的铊含量分析，根据对铁矿石中的铊检测分析，铊含量与矿石中的硫成正比。

2.2 铊监测方法及转移路径铊的分析。

我国早期对水样中的铊的分析主要是采用石墨炉原子吸收分光光度法。

钢铁企业铊污染的研究及防治对策熊果;沈毅【摘要】Thallium is a one kind of highly toxic heavy metal elements and with the development of environmental protection research ,the harm of thallium pollution gradually reveals and is paid attention to .This paper introduces the sources ,the ef-fects of thallium pollution on the human body and the analytical methods ,based on the detecting of thallium in steel wastewater , raw materials and products ,conducts analysis on the present situation and the transformation of thallium pollution in iron and steel enterprises and puts forward some countermeasures for prevention and treatment of thallium pollution in iron and steel enterprises .%铊是一种剧毒重金属元素 ,随着环保研究的深入 ,铊污染的危害逐渐显露和受重视起来.本文就铊污染来源、对人体的危害、分析测定方法进行了介绍 ,并通过检测钢厂废水、原料和产物中的铊含量 ,分析研究了钢铁企业铊污染现状及转化方式 ,并提出了钢铁企业防治铊污染的对策.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2015(041)006【总页数】3页(P30-32)【关键词】铊污染;钢铁企业;防治对策【作者】熊果;沈毅【作者单位】湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭 411101;湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭 411101【正文语种】中文铊是一种金属元素，属高毒类，具有蓄积性，为强烈的神经毒物。

黄铁矿废渣中铊的相态分布及其来源吴颖娟;陈永亨;曹小安;卢铭斌;曾少娟;利应都【期刊名称】《广州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2003(002)005【摘要】用活性炭吸附代替泡沫塑料吸附分离干扰物,用七步法逐级提取了采用湿法方式排放的5种不同粒径黄铁矿废渣中不同相态存在的铊,并根据铊的分布讨论了各相态铊的来源.分布在废渣硅酸盐相的铊为25.0%～54.0%,硫化物相的铊为15.0%～34.0%,粘土相、有机相、铁锰相和碳酸盐相的铊之和为29.0%～37.0%,水相的铊为1.5%～2.3%.随着废渣粒径的减少,铊在水相的分布较稳定,在碳酸盐相的分布上升,在硫化物相、有机相和铁锰相的分布呈同步起伏的变化,在粘土相和硅酸盐相的分布也呈同步起伏的变化.【总页数】4页(P419-422)【作者】吴颖娟;陈永亨;曹小安;卢铭斌;曾少娟;利应都【作者单位】广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405;广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405;广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405;广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405;广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405;广州大学,生物与化学工程学院,广东,广州,510405【正文语种】中文【中图分类】X131【相关文献】1.含铊黄铁矿冶炼废渣在自然淋滤过程中铊的迁移与释放 [J], 杨春霞;陈永亨;彭平安;李超;常向阳;谢长生2.黄铁矿焙烧过程中铊析出影响因素及其烧渣中重金属的相态分布研究 [J], 王春霖;张平;陈永亨;齐剑英;刘娟3.铊在黄铁矿中的相态分布及碳酸盐在其释放过程中的作用 [J], 张平;杨春霞;陈永亨;彭平安4.矿物废渣中铊的相态比较 [J], 吴颖娟;陈永亨;吴惠明;曹小安;张诠;张红英5.云浮黄铁矿废渣中铊的模拟淋滤试验 [J], 吴颖娟;陈永亨;刘汝锋;邹智华;李春芳;王甘霖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钢铁行业是涉铊行业之一，2018年涉铊突发水污染事件以及部分地区河流铊浓度异常事件，主要是由钢铁企业引发的。

湖南、江苏、广东等省份在钢铁行业脱硫废水中曾检测到总铊浓度高值，最高达到13mg/L。

我国是钢铁生产大国，粗钢产量连续15年居世界第一，钢铁行业企业用水量大，若含铊废水肆意排放，易造成跨地区、大范围的涉铊水环境异常事件，影响生态环境。

铊在地壳中高度分散，通常以伴生元素方式存在于其他金属矿或非金属矿矿床内。

钢铁行业铊污染主要来源于铁矿石，且铁矿石中的铊含量与硫含量相关，一般含硫高的铁矿石，铊含量也相对较高。

铊在高温下易挥发，铁矿石中的铊经烧结工序后，大部分的铊进入除尘灰中，部分钢铁企业会对除尘灰再利用。

烧结烟气除尘后铊仍保留在烟气中。

烟气脱硫环节若采用湿法脱硫，烟气中的铊则会进入喷淋液中，并随着喷淋液的循环使用而逐步富集，形成较高浓度的含铊脱硫废水。

钢铁行业工艺流程长，废水产生环节多，烧结脱硫废水产生量相较于钢铁全厂综合废水水量占比很小。

脱硫废水成分复杂，Cl-浓度可高达8000ppm；废水中悬浮物也很高，最高可达50000ppm。

除此之外，废水中含有铅、铊等重金属离子和砷、钙等非金属离子。

烧结脱硫废水通常循环使用，但脱硫废水循环使用氯离子浓度也越来越高，因此，为保障烧结烟气脱硫系统的正常稳定运行，需排放一定量的循环浆液，即产生了脱硫废水。

脱硫废水中的铊污染物因循环使用逐步富集，根据对湖南、江苏、广东钢铁企业废水检测，烧结脱硫车间废水及石膏压滤水中铊污染物最高可达8410μg/L，详见下表。

高炉冲渣水、转炉炼钢除尘浊环水及热轧水中铊含量较低，浓度均小于1μg/L。

钢铁行业含铊废水治理要求如下表所示：随着涉铊污染事件的发生，湖南、广东、江苏、江西等省份从2014年起陆续出台工业废水铊污染物地方排放标准，其中湖南是最早出台铊污染物控制标准的省份，制定工业废水铊污染物排放标准在总排口为5μg/L；广东、江西两省后续发布工业废水铊污染物排放标准，江苏制定了钢铁工业废水中铊污染物排放标准。