鉛是一種重金屬,在人類的生活中扮演者重要的角色。金屬鉛、鉛合金和其化合物廣泛應用于蓄電池、電纜護套、機械制造業、船舶制造、輕工、氧化鉛、射線防護等行業。相應地鉛的廣泛使用也帶來了很嚴重的環境污染問題。鉛的污染過程多數來自采礦、冶煉、鉛制品的生產等。
鉛的污染對于人體的危害比較大,鉛可以通過多種不同的方式進入人體,對人體內的器官產生損害,對大腦和腎臟的影響尤其大,人體血液中含鉛量超過0.1-0.15mg/L時,會造成各種神經錯亂,麻痹癥等。所以,對于鉛的環境污染需要十分的注重,嚴格控制鉛類污染物的排放。
對于鉛污染,超日凈化常用的工藝方法為水洗法、酸性溶液吸收法、堿性溶液吸收法等。
水吸收法是目前比較簡單、普遍的方法。以水為吸收液是根據鉛煙比重大、不溶于水的特點,利用物理吸收的原理凈化。水吸收法的凈化率與凈化設備的型式與操作有關,可采用填料塔、噴霧洗滌法、旋流板塔等。相同設備情況下,用水作吸收液其凈化效率略低于用醋酸和堿吸收液。
酸性溶液吸收法
鉛加熱到400-500 ℃時即產生大量的鉛蒸氣(即鉛煙)而逸入空氣中,在不同溫度下,鉛蒸氣可以與氧反應生成PbO和PbO2。熔鉛煙塵中鉛主要以PbO的形式存在,尤其是當熔鉛溫度較高時更是如此。該物質不溶于水,難溶于稀的堿性溶液,但易溶于酸生成鉛鹽。以斜孔板塔作為吸收裝置,采用0.25%~0.3%的稀醋酸水溶液作吸收劑,
廢氣在進入凈化塔之前先要除去較大的顆粒,空塔氣速為2 m/s,液氣比根據氣量的大小,控制在2.8~4 L/m3,凈化效率可達90%以上。該法的優點是裝置簡單,操作方便,凈化效率高。缺點是吸收劑(醋酸)腐蝕性較強,設備需采取防腐措施,可采用硬質PVC或防腐內襯。
生成的醋酸鹽毒性大且易溶于水,故吸收液必須經過處理方能排放,可選用氫氧化鈉溶液對醋酸鉛進行處理。
反應生成的NaAC易溶于水,屬于無毒物質,對水體不造成污染,可直接排放。對Pb(OH)2沉淀若采用硝酸處理可生成硝酸鉛,附產物硝酸鉛可作為顏料鉛鉻黃的原料,也可作鞣革劑,媒染劑等使用。
堿液吸收法
采用1%的NaOH液作吸收劑,鉛煙進入沖擊式凈化器進行除塵及吸收,吸收產物為亞鉛酸鈉。
該工藝的優點是在同一設備內完成除塵和吸收,同時由于使用了堿液,還可兼顧除油,特別適用于鉛煙中含油的行業。此工藝設備簡單,操作方便,凈化效率較高,可達85%-99%。其缺點是氣液接觸時間短,當煙氣中鉛的含量小于0.5 mg/m3時,凈化效率低于80%。同時,由于吸收后的亞鉛酸鈉沒有回收價值,仍會污染環境。