以砷污染防治及以砷資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程效益分析及有關(guān)建議

1、以神污染防治及以神資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程效益分析及有關(guān)建議本論立恠據(jù)潔潔生產(chǎn)的棊本思想.試驗(yàn)研穽了咽主產(chǎn)過(guò)程中就擇性號(hào)化沉淀注除碎的工藝條件.捷（堆）黃尾礦浮選粉束化學(xué)除雜的工藝條件以儀以檢菟冶金方注為主寥特征、以除雜后的嚨（雌）董尾礦浮選粉末為原料制備藥用塊扶挨（雌）黃和以瞌化除碑廢濟(jì)為原料制備塊默雌黃的工藝條件.通il對(duì)技術(shù)經(jīng)講性、工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)可行性及清涪主產(chǎn)姜求透行綜合分栃比較.確宦了以呻污染防治為目的的清潔生產(chǎn)工藝謊程和以舉（雌）黃尾礦呻竇源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流科S&1以確污染防治為冃的的淸潔生產(chǎn)工藝流程含歸廢氣含歸廢氣吸收iHjS4ri電擇性KRS提含

2、呻唾點(diǎn)邑工H;5O41FeS總合科用*廢水一達(dá)標(biāo)排較®-1以牛瀉推殆姑為旦抽時(shí)渝潔電產(chǎn)工藝滬収Fig6-1CletnerProfluctbProceu-flowforPrrvtntingAncnicPollulionS61為齡確污姿防治為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程.它主聲包括口下幾小部分土（1）含碑廢氣的吸收處理；（2）含碎廢液的選釋性猛化沉淀除砰：3）疏化除薛渣和含碑尾礦的綜合利用"如112節(jié)所述*躥貿(mào)薄號(hào)幵發(fā)出來(lái)以信.分為兩部分：一部分殘留在尾礦中：另一部分進(jìn)入冶煉廠和化工廠.形成含碎廢氣和含碎廢液.含碎廢氣經(jīng)處理后最終被轉(zhuǎn)移到液相中來(lái).形成含碎廢液。上述工藝流程實(shí)現(xiàn)了碎硫

3、礦資源從開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的全過(guò)程的碑污染控制.充分體現(xiàn)了“全過(guò)程污染控制”的清潔生產(chǎn)思想。6.2以碎硫尾礦碎資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程碎銘曜亍(As?S,.A$S*含碎廢淞H化學(xué)障雜vHC!浮進(jìn)含神廢HCI涪液一應(yīng)謔|選擇性礁化沉淀（蜀用）AsjS：.»|jg注提斧ASjS）粉末ASjS】粉末冷壓制塊AsjSjii規(guī)合利用規(guī)合利用皿收罵用塊狀植黃I藥書(shū)塊狀連黃S6-2達(dá)標(biāo)排放以斗（綽）潢昆才沖責(zé)源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝渡牲Fig.6-2CleanerProductionProcesflowforComprehensiveUtilizationofArsenicResourc

4、es圖62為以雄（醴）黃尾礦碎資源回收利用為目的的清潔生產(chǎn)工藝流程.主要包括以下幾部分：（1）雄（雌）黃尾礦浮選富集：（2）雄（«）黃尾礦浮選粉末化學(xué)除雜制備（藥用）雄（雌）黃粉末：（3）工藝廢液、尾氣及廢渣的處理與利用.（4）利用除雜后的紅黃精“粉“冷壓-燒結(jié)”制備塊狀藥用雌黃（“熱壓”制備塊狀藥用雄黃）或濕法提碎.上述工藝流程，實(shí)現(xiàn)了利用雄（雌）黃尾礦無(wú)污決制備塊狀藥用雄（岐）頁(yè)的目的.既回收利用了雄（雌）黃尾礦中的碎資源.大大提高了碎資源的利用率：又有效防止了雄（雌）黃尾礦造成碎污染：同時(shí).該工藝流程產(chǎn)生的含碎廢水和少星含碎尾氣經(jīng)處理后可達(dá)標(biāo)排放.因此.該工藝流程充分體現(xiàn)了“污

5、染預(yù)防、污染最小化”和“充分利用資源”的清潔生產(chǎn)思想.為清潔生產(chǎn)工藝。6.3效益分析目前.塊狀藥用雄（雌）黃的市場(chǎng)價(jià)格為57萬(wàn)元/噸.國(guó)內(nèi)用量約為2000噸/年，考氐到用于治療癌癥、性病的新藥的用量增加.預(yù)計(jì)5年內(nèi)用量將達(dá)30003500噸/年.如果考慮到岀口到有使用中藥治辭傳統(tǒng)的國(guó)家和地區(qū)及國(guó)外華人聚居地.用量可達(dá)4500噸/年左右.目前，僅湖南雄黃獷就約有20萬(wàn)噸的低品位碎硫尾礦急待利用.若采用左論文研究的碑硫尾礦回收利用技術(shù)制備塊狀藥用維（雌）黃.按吏源回收牟82$計(jì)算.則可冋收制備符合藥典含最要求的堆（雌）黃約1萬(wàn)噸.創(chuàng)產(chǎn)值6.0億元。按處理成本約1萬(wàn)元/噸計(jì).則可創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益5.0

6、億元左右.如果在國(guó)內(nèi)其它碎硫礦企業(yè)推廣應(yīng)用本技術(shù).則其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更大。同時(shí)，本論文研究的低品位碎硫尾礦回收利用技術(shù).解決了低品位尾礦的無(wú)污染利用問(wèn)題.消除了碎硫尾獷堆置對(duì)環(huán)境透成的污染.節(jié)約了碎硫尾礦占用的土地，八有十分顯善的環(huán)境、社會(huì)效苕.如何實(shí)現(xiàn)在不損失錮的條件下除碎一直是困擾錮生產(chǎn)企業(yè)的一大環(huán)保問(wèn)題.本論文研究的除碎工藝.很好的解決了這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了錮冶金溶液的高迭擇性除碎，使碎的去除率高達(dá)99.1%,錮殞失少.副產(chǎn)物純度圧.As$3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)95.4%采用本論文研究的除碎工藝.在AsHs產(chǎn)生的前序工藝中將砂去除.從而避免了AsH.氣體的產(chǎn)生.且除昭渣純度高、可回收利用，不造成二次碎污

7、染.因此，可以獲得很高的環(huán)境效益：同時(shí)由于副產(chǎn)物除礙渣純度高，可以直接利用或作為制備碎及其它碎制品的原料.因此.還可以實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益如果論文研究的高選擇性除碎工藝在鋼生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用.必將獲得更大的環(huán)境效益.如果將該選擇性除碑工藝應(yīng)用到成分復(fù)雜的廢水除碎中，獲得的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益必將更大。宙于試驗(yàn)條件及時(shí)間限制，本工藝研究還只停留在對(duì)持定原料的實(shí)驗(yàn)室研究階段,未做工藝適應(yīng)性磚究和中試研究.因此.在工業(yè)應(yīng)用Z前建議做以下研究：(1) 對(duì)于不同的原料做工藝適應(yīng)性研究：(2) 以試驗(yàn)確定的較佳工藝條件為基礎(chǔ)進(jìn)行中試.對(duì)影響王藝過(guò)程的各因素效進(jìn)一步研究確定工業(yè)生產(chǎn)的最佳工藝條件。(3)

8、 對(duì)塊狀材料的大小及高徑比做進(jìn)一步研究.(角定適合工業(yè)生產(chǎn)的制塊過(guò)程投料量及塊狀產(chǎn)品的最佳高徑比.一方面.碎是極其有用的負(fù)源.在電子、化工、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域具有重要用途；另一方面.碎及碎化物長(zhǎng)具有極高竜性的污染物。因此.如何更有效的控制碎污染、回收利用含碎尾礦和除碎廢渣中的碑資源成為目師環(huán)境保護(hù)傾域、冶金領(lǐng)域和化工領(lǐng)域技術(shù)人員不懶研究的煤題。本論文針對(duì)一種具有代表性的雄（雌）黃尾礦和一種待殊的含碎溶酒進(jìn)行研究.探討了利用雄（雌黃尾獷制備塊狀（藥用）雄（雌）黃以及含紳溶液高選擇性除竝的技術(shù)路線和工藝參數(shù)，并探討了瞌化除碎廢渣的綜合利用途徑通過(guò)研究.本論文得岀如下結(jié)論:（I）應(yīng)用“浮選富集化學(xué)除雜”

9、的濕法工藝流程可以實(shí)現(xiàn)利用雄（雌）黃尾礦回收制備藥用悽（雌）黃粉末的清洽生產(chǎn).該工藝的關(guān)鍵披術(shù)為尾礦浮選粉末的“化學(xué)除雜”技術(shù).試驗(yàn)確定的雄（雌）黃厘礦浮選粉末“化學(xué)除雜”工藝的較佳工藝條件為：HC1濃度2mol/L：溫度75*C:液固比-2.5:1（Ukg）：反應(yīng)時(shí)間-90mm：研島時(shí)間7）.5h«雄黃尾礦浮迭粉末在此工藝條件下除朵后.As：S,質(zhì)負(fù)分?jǐn)?shù)可以達(dá)到97.52%三氧化二碑檢測(cè)中所顯碎斑淺于標(biāo)準(zhǔn)碎斑，優(yōu)于藥典中雄黃的品質(zhì)要求：雌黃尾礦浮選粉末在此工藝條件下除雜后.As：S：.含量（質(zhì)呈分?jǐn)?shù)可以達(dá)到97.60%參照藥典中有關(guān)藥用維黃的要求，符合藥用要求.（2）由于雄（雌）茨

10、粉末極易發(fā)生潮解、氧化.而塊狀雄（雌）黃具有枝穩(wěn)定的物理化學(xué)性能，易于保存和運(yùn)輸.商品價(jià)值更高-現(xiàn)有技術(shù)雄（雌）黃的“成塊”過(guò)程一般是在“火法”冶煉過(guò)程中完成，環(huán)境污染嚴(yán)重.因此，研究將雄（歧）黃粉末制備成塊狀雄（雌）黃的清潔生產(chǎn)新技術(shù)其有重要的環(huán)境意義和經(jīng)濟(jì)意義.（3）粉末冶金方法的“熱壓”工藝和“冷壓-燒結(jié)”工藝均可將堤（雌）黃粉末制備成決狀雄（雌）黃.但雌黃粉末的熱壓試驗(yàn)表明，雌黃熱壓后，退模阻力大.且熱壓過(guò)程中試樣岀現(xiàn)局部熔融現(xiàn)象.因此.熱壓方法不適用于制備塊狀雌黃.（4）雄黃粉末經(jīng)過(guò)“冷壓-燒結(jié)”過(guò)程，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化：經(jīng)過(guò)“熱壓”過(guò)程.晶訪結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化.原料和“熱壓”產(chǎn)品均為

11、紅色的c型錐黃：“冷壓燒結(jié)”產(chǎn)品為組成以黑色B型雄黃為主的混合物。a型和B型是雄黃的兩卻變體.一般認(rèn)為.它們具有相同的藥用價(jià)值.但“熱壓”產(chǎn)品比“冷壓燒結(jié)”產(chǎn)品色鮮.具有更高的商品價(jià)值.雌黃粉末經(jīng)過(guò)“冷壓燒結(jié)”過(guò)程，站體結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化.（5）塊狀雄（雌）黃產(chǎn)品的致莊程度主要與加工溫度和加工壓強(qiáng)有關(guān).在一定范的內(nèi).提高加工溫度和加工壓強(qiáng)均有利于提高塊狀雄（tt）黃產(chǎn)品的致密度.粉末冶金方法制得的塊狀產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)致密、內(nèi)部無(wú)（少）連通的孔瓊.雄黃“冷壓燒結(jié)”產(chǎn)品的密度達(dá)到致密材料密度的91.5%£&6%“熱壓''產(chǎn)品的岳度達(dá)到致密材料孫度的94.5%：雌黃“冷壓燒

12、結(jié)”產(chǎn)品的密度達(dá)到致密材料宅度的93.4%（6）試驗(yàn)確定的“冷壓燒結(jié)”制備塊狀雄黃的較佳王藝條件為：冷壓壓強(qiáng)200NPa、燒雜溫度250C、燒結(jié)時(shí)間山：“熱壓"制備塊狀繪黃的較佳工藝條件為：熱壓壓強(qiáng)150m,熱壓溫度200P、熱壓時(shí)間0.5h；“冷壓燒結(jié)”制備塊狀雌薊的較佳工藝條件為：冷壓壓強(qiáng)250MPa、燒結(jié)溫度230*C、燒結(jié)時(shí)間lh。（7）在“冷壓燒結(jié)"和“熱壓”過(guò)程中.由于加工溫度相對(duì)較低.加工過(guò)程可以在保護(hù)氣氛下進(jìn)行且尾氣可經(jīng)緘液吸收處理.因此.兩沖工藝的加工過(guò)稈都不會(huì)造成環(huán)墳污染.且塊狀雄（雌）產(chǎn)品的三氧化二碎含量符合藥用要求（研碎后.依藥典規(guī)定的碎鹽檢測(cè)法檢測(cè)

13、.所顯碑斑淺于標(biāo)準(zhǔn)碎斑）（8）As：SrH；0體系的理論分析及試驗(yàn)結(jié)果表明.通過(guò)工藝參數(shù)的控制.特別是通過(guò)酸度調(diào)節(jié).可以實(shí)現(xiàn)選擇性硫化沉淀除碑.且碎的去除率可以達(dá)到很高。試驗(yàn)確定的錮冶金落液選擇性硫化沉淀除碑的較佳工藝條件為：通入量（常壓.常溫）25UL（浸岀汝）：H：SCh濃廈3mol/L：溫度室溫（2（TC左右）；反應(yīng)時(shí)間30min.在此工藝條件下除錚.碎去除率達(dá)99.1%,同時(shí)鋼及其它有價(jià)金屬元素?cái)囀?除碎渣純度高（As:S3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2954%）、易于利用.從而有效避免了劇希污婁物As比的產(chǎn)生、含碎廢渣堆置造成的二次碎污染、以及砕資源浪費(fèi)。該工藝對(duì)于其它工業(yè)廢水（廢酒）除碎具有借鑒意文.（11）綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)可行性和清潔生產(chǎn)等方面的要求