有色金属火法冶炼过程中，含砷的硫化物精矿在焙烧或熔炼时，砷会氧化挥发进入烟气，经湿法洗涤净化后转入水中，形成一股极具毒性和腐蚀性的“污酸”。它含有高浓度的硫酸、亚砷酸、砷酸，以及铜、镉、锌等多种重金属离子。处理这股酸性含砷废水，不能走传统一步中和的捷径，因为这会产生天文数字般的、含大量砷钙渣和重金属氢氧化物混合在一起的危险废物，且砷酸钙在酸雨条件下有砷析出的长期环境风险。安全、负责的处理方法，必须是一套多级屏障、步步为营的工艺组合。

  第一级屏障是硫化沉淀。向污酸中精准注入硫化钠（Na₂S）溶液，利用不同金属硫化物溶度积的巨大差异，进行选择性的有价金属回收和砷的初步分离。在精确控制低氧化还原电位和pH<2的条件下，铜离子会优先以硫化铜（CuS）的形式高纯度沉淀出来，这可以作为铜精矿返回熔炼炉。随后，稍微调整硫化钠的投加量，砷就以三硫化二砷（As₂S₃）的形式析出，得到高砷含量的硫化渣。这个步骤巧妙地将高毒性的溶解态砷，转化为化学性质相对稳定、难溶的硫化物固态，实现了砷从液相到固相的第一次关键转移和减量化。

  经硫化处理后的污酸，脱除了大部分铜和砷，但仍是强酸性，并含有残余的硫酸和砷。第二级屏障采用石灰石+石灰的两段中和法。先用廉价石灰石（CaCO₃）浆液将废水pH缓慢提升至3-4，这时生成的是高品位的二水硫酸钙（石膏），可作为建材原料出售，这一步利用了碳酸钙中和强酸的经济性优势。之后，再用石灰乳将废水pH快速调整至7-8，使残余的微量砷及镉、锌等重金属离子，通过与铁盐（如硫酸亚铁）和钙离子共沉淀，生成稳定的铁砷酸钙或非晶态铁氧体沉淀。最终，产生的少量高砷中和渣，必须进行严格的密闭固化稳定化，与水泥、螯合剂混合后安全填埋。这套有价金属回收、石膏资源化、砷分级稳定化的全流程多级屏障体系，是大型有色冶炼企业实现环保合规与高质量发展的基础性配置。

标签: