3.4.1.1 重有色金属冶炼生产工艺与废水来源
典型的重有色金属如Cu、Pb、Zn等的矿石一般以硫化矿分布最广。铜矿石80%来自硫化矿，冶炼以火法生产为主，炉型有白银炉、反射炉、电炉或鼓风炉以及近年来发展起来的闪速炉；目前世界上生产的粗铅中90%采用熔融还原熔炼，基本工艺流程是铅精矿烧结焙烧，鼓风炉熔炼得粗铅，再经火法精炼和电解精炼得到铅；锌的冶炼方法有火法和湿法两种，湿法炼锌的产量约占总产量的75%～85%。
重有色金属冶炼废水中的污染物主要是各种重金属离子，其水质组成复杂、污染严重。其废水主要包括以下几种：
（1）炉窑设备冷却水是冷却冶炼炉窑等设备产生的，排放量大，约占总量的40%；
（2）烟气净化废水是对冶炼、制酸等烟气进行洗涤产生的，排放量大，含有酸、碱及大量重金属离子和非金属化合物；
（3）水淬渣水（冲渣水）是对火法冶炼中产生的熔融态炉渣进行水淬冷却时产生的，其中含有炉渣微粒及少量重金属离子等；
（4）冲洗废水是对设备、地板、滤料等进行冲洗所产生的废水，还包括湿法冶炼过程中因泄漏而产生的废液，此类废水含重金属和酸。
3.4.1.2 重有色金属冶炼废水控制方法(www.xing528.com)
重有色金属冶炼废水的处理常采用石灰中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧体法、膜分离法及生化法等。这些方法可根据水质和水量单独或组合使用。以下仅介绍其中的几种方法。
（1）中和法。这种方法是向含重有色金属离子的废水中投加中和剂（石灰、石灰石、碳酸钠等），使金属离子与氢氧根反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀，再加以分离除去。石灰或石灰石作为中和剂在实际应用中最为普遍。
沉淀工艺有一次沉淀和分步沉淀两种方式。一次沉淀就是一次投加石灰乳，达到较高的pH值，使废水中的各种金属离子同时以氢氧化物沉淀析出；分步沉淀就是分段投加石灰乳，利用不同金属氢氧化物在不同pH值下沉淀析出的特性，依次沉淀回收各种金属氢氧化物。石灰中和法处理重有色金属废水具有去除污染物范围广、处理效果好、操作管理方便、处理费用低廉等特点；但其缺点是泥渣量大、含水率高、脱水困难。
（2）硫化物沉淀法。这种方法是向含金属离子的废水中投加硫化钠或硫化氢等硫化剂，使金属离子与硫离子反应，生成难溶的金属硫化物，再予以分离除去。硫化物沉淀法的优点是通过硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀，所得泥渣中金属品位高，便于回收利用；此外，硫化法还具有适应pH值范围大的优点，甚至可在酸性条件下把许多重金属离子和砷沉淀去除，但硫化钠价格高，处理过程中产生的硫化氢气体易造成二次污染，处理后的水中硫离子含量超过排放标准，还需作进一步处理；另外，生成的细小金属硫化物粒子不易沉降。这些都限制了硫化法的应用。
（3）铁氧体法。往废水中添加亚铁盐，再加入氢氧化钠溶液，调整pH值至9～10，加热至60～70℃，并吹入空气，进行氧化，即可形成铁氧体晶体并使其他金属离子进入铁氧体晶格中。由于铁氧体晶体密度较大，又具有磁性，因此无论采用沉降过滤法、气浮分离法还是采用磁力分离器，都能获得较好的分离效果。铁氧体法可以除去铜、锌、镍、钴、砷、银、锡、铅、锰、铬、铁等多种金属离子，出水符合排放标准，可直接外排。
（4）还原法。投加还原药剂，可将废水中金属离子还原为金属单质析出，从而使废水净化，金属得以回收。常用的还原剂有铁屑、铜屑、锌粒和硼氢化钠、醛类、联胺等。采用金属屑作还原剂，常以过滤方式处理废水；采用金属粉或硼氢化钠等作还原剂，则通过机械或水力混合、反应方式处理废水。
含铜废水的处理可采用铁屑过滤法，铜离子被还原成为金属铜，沉积于铁屑表面而加以回收。含汞废水可采用钢、铁等金属还原法，废水通过金属屑滤床或与金属粉混合反应，置换出金属汞而与水分离，此法对汞的去除率可达90%以上。为了加快置换反应速度，常将金属破碎成2～4mm的碎屑，除去表面油污和锈蚀层并适当加温。为了减少金属屑与氢离子反应的无价值消耗，用铁屑还原时，pH值应控制在6～9范围内；而用铜屑还原时，pH值在1～10之间均可。
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