中国报告大厅网讯，在2025年硫酸铜产业布局持续优化的背景下，硫酸铜作为农业、工业领域的重要化工原料，其生产工艺的绿色化与污染防治水平，直接关系到产业的可持续发展。甘肃某冶炼厂依托当地资源优势，以多种含铜物料为原料，采用高效浸出工艺生产硫酸铜，在提升产能与产品质量的同时，也面临着 “三废”(废水、废气、固废)处理的关键问题。深入分析该冶炼厂硫酸铜生产的工艺流程、“三废” 产排情况及对应防治措施，不仅能为该厂的环保升级提供依据，也能为2025年全国范围内同类硫酸铜生产企业的污染治理提供参考，助力整个硫酸铜产业实现生态效益与经济效益的协同发展。以下是2025年硫酸铜产业布局分析。

  一、硫酸铜生产原料与整体工艺框架

  《2024-2029年中国硫酸铜行业市场深度研究与战略咨询分析报告》指出，甘肃某冶炼厂硫酸铜生产以废电解液、脱铜后液、银硒液、收尘液、电镀用硫酸铜结晶母液、废酸等含铜镍溶液为液体原料，以脱铜粉、海绵铜、电镀污泥、含铜酸泥、粗硫酸铜等含铜物料为固体原料，采用高效浸出工艺开展生产。该工艺主要涵盖备料、浸出、溶铜、离心淋洗、冷冻结晶、干燥、筛分、包装等环节，最终产出主品位为 96%、98% 的工业硫酸铜产品。工艺控制中，浸出液含铜量需保持在 120~140g/L，含酸量控制在 90~120g/L;当有粗硫酸铜供应时，可适当降低浸出液含铜和含酸指标，通过补加粗硫酸铜的方式满足结晶前液技术要求。浸出工序产出的结晶母液先进入冷却结晶机，利用循环水降温至 30~40℃后进行离心、淋洗，分离出的硫酸铜半成品(含水率约 5%)进入干燥工序，剩余结晶母液则进入冷冻结晶工序;冷冻结晶需将温度降至 - 10℃，随后离心并采用自来水淋洗，产出的硫酸铜半成品同样进入干燥系统，产生的离心母液(含淋洗水)70% 返回系统作为浸出前液，30% 返回现有电镀用硫酸铜系统分离铜镍。干燥环节采用振动流化床，通过控制参数使硫酸铜产品含水率低于 1%，干燥后尾气排放温度约 40℃，经处理后达标排放，筛分环节产生的不合格硫酸铜返回浸出工序重新处理。

  (一)硫酸铜生产备料工序操作规范

  液体原料方面，废电解液、脱铜后液、收尘液、银硒液、废酸等外来高酸含铜溶液运输至储罐区存放，电镀用硫酸铜母液进入母液槽，之后通过泵与管道打入溶铜中间槽。固体原料中，脱铜粉、电镀污泥、含铜酸泥、其他含铜废物(主要成分为 CuS、CuCO₃、Cu (OH)₂)等危险废物，以吨包袋形式在各产生单位贮存间存放，由危险废物专用运输车辆转运至危险废物原料库;含水率较高、易结块的物料采用地面堆存方式，含水率较低且不结块的物料用吨包袋贮存。海绵铜和粗硫酸铜则由普通翻斗汽车运往铜盐分厂一般固体原料库堆放。固体原料的转运流程为：先在原料库内由铲车装入料斗，再用叉车将料斗倒运至浸出厂房。

  (二)硫酸铜生产浸出工序技术参数与反应原理

  储罐内的各液体原料通过管道和泵送入浸出厂房内的 4 台浸出槽，作为浸出前液。随后，分多次、缓慢向浸出前液中投入脱铜粉、海绵铜、电镀污泥、含铜酸泥及其他含铜物料(主要成分为 CuCO₃、CuS、Cu (OH)₂)，加料时采用天车将料斗中的物料从浸出槽入口(直径 50cm)投入。浸出过程中，向槽内鼓入空气，同时借助槽内配套的带叶片搅拌设施进行搅拌，并通入热蒸汽保温，使浸出温度维持在 65~80℃。该工序原料中的 Cu 主要以单质与氧化铜形式存在，发生的主要化学反应如下：

  2Cu + O₂ + 2H₂SO₄ = 2CuSO₄ + 2H₂O

  CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

  需注意的是，项目所用高酸含铜液相当于浓度为 17%~20% 的稀硫酸，与 Cu 反应不会产生 SO₂气体。

  (三)硫酸铜生产溶铜工序压滤与物料利用

  浸出过程结束后，通过泵将物料打入浸出中间槽进行压滤，产生的浸出渣用于现有系统回收镍(现有系统设有沉镍和洗镍工序)，该工序压滤渣占工艺过程压滤渣总量的 70%。压滤后液即为浸出液，用泵打入溶铜中间槽，此时向槽内加入粗硫酸铜，同时加入电镀用硫酸铜结晶母液辅助粗硫酸铜溶解。溶解完成后再次压滤，产生的压滤渣主要为粗硫酸铜中的杂质及第一次压滤未完全过滤的杂质，渣量约占总渣量的 20%，同样送往现有原料库用于镍回收;压滤液作为结晶前液，进入一次压滤中间槽。

  (四)硫酸铜生产离心淋洗工序废水与废渣处理

  溶铜过程压滤产生的结晶前液，由泵送入冷却结晶机，利用现有循环水系统的循环水降温。当温度降至 30~40℃时进行离心，同时采用自来水淋洗(每吨硫酸铜产品约消耗淋洗水 0.3m³)，离心产生的硫酸铜半成品(含水率约 5%)进入干燥工序，母液则进入冷却结晶母液槽。为进一步降低杂质含量、保证硫酸铜产品质量，冷却结晶母液槽内的母液再次压滤，产生的压滤渣(占全工艺过程总渣量的 10%)用于现有系统回收镍，压滤液进入二次压滤中间槽，准备进入冷冻结晶工序。各压滤机产生的压滤渣含水率约 25%。

  (五)硫酸铜生产冷冻结晶工序制冷剂与母液回用

  冷却结晶产生的压滤液从二次压滤中间槽进入冷冻结晶机，该工序采用环保型制冷剂 R507-a，通过将乙二醇冷冻后与介质进行热交换实现冷冻结晶。当系统温度降至 - 10℃左右时进行离心，同时用自来水淋洗，离心产出的硫酸铜半成品进入干燥系统，冷冻结晶母液(含淋洗水)进入冷冻结晶母液中间槽。其中，70% 的母液返回系统作为浸出前液使用，剩余 30% 返回现有硫酸铜系统分离 Cu、Ni。

  (六)硫酸铜生产干燥、筛分与包装工序尾气处理

  冷却结晶和冷冻结晶工序得到的硫酸铜半成品(含水率约 5%)，进入一台振动流化干燥床干燥，干燥热源为现有蒸汽系统提供的蒸汽，干燥温度约 90℃，产品含水率控制在 1% 以内。干燥产生的尾气含有颗粒物和硫酸雾，先经旋风除尘器去除颗粒物，再进入酸雾净化塔去除硫酸雾并进一步除杂，最终尾气通过 15m 高排气筒排放。干燥后的硫酸铜产品进入旋振筛筛分，合格产品进入包装线制成袋装产品，不合格硫酸铜返回浸出工序重新浸出。

  二、硫酸铜生产 “三废” 产排环节与污染防治措施

  (一)硫酸铜生产废气污染因子与治理技术

  硫酸铜生产过程中的有组织废气，主要污染因子包括颗粒物和硫酸雾，部分环节还涉及重金属。颗粒物产生于备料、浸出槽进料、干燥、筛分环节;硫酸雾及其中的重金属产生于浸出、溶铜、压滤、冷却结晶、二次压滤、干燥、筛分环节，包装环节也会产生含重金属的颗粒物。

  针对颗粒物，采取封闭原料库内进料的方式，将进料斗设置在封闭空间内，并在其上方安装水雾喷淋降尘设施;同时，使料斗出口与浸出槽进口紧密对接，降低落料高度，在浸出槽上方同样设置水雾喷淋设施。对于硫酸雾及干燥包装环节的颗粒物，在硫酸雾产生节点全部安装收集支管，将废气收集后引入酸雾净化塔;干燥包装环节的粉尘先通过配套支管引入旋风除尘器去除较大颗粒物，再进入酸雾净化塔进一步处理，最终所有处理后的废气经 15m 高排气筒排放，排放指标执行《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)。根据《排污许可证申请与核发技术规范无机化学工业》中相关行业产排污工序对应的可行性技术，硫酸铜生产属于硫酸盐行业，干燥包装环节颗粒物采用旋风除尘 + 湿法除尘相结合的治理工艺，符合可行技术要求。

  (二)硫酸铜生产废水来源与回用工艺

  硫酸铜生产废水主要包括冷却结晶和冷冻结晶后离心洗涤水、地面冲洗水、循环水、系统定期排污水、酸雾吸收塔定期排污水，废水污染因子涵盖 pH 值、COD、SS、Ni、Cu、Pb、As、Cr、Cd、石油类、氨氮等。

  冷却结晶淋洗产生的废水作为离心母液进入冷却结晶母液中间槽，随后进入冷冻结晶工序，除少量进入硫酸铜产品和压滤渣外，其余最终进入结晶母液，随母液返回浸出工序利用;地面冲洗废水含有少量重金属，返回现有工程浸出系统利用;酸雾吸收塔废水呈酸性，返回浸出工序作为浸出前液利用;循环水系统定期排污水依托现有系统排入市政污水管网，最终进入城市污水处理厂处理。从工艺适配性来看，离心淋洗废水含有 Cu、Ni 等重金属与硫酸，酸雾净化塔废水因吸收硫酸雾同样呈酸性，而浸出工序需加入含铜酸性溶液，因此这两类废水返回浸出工序，既能为浸出富集铜，又能提供硫酸，符合工艺条件;且离心淋洗废水返回浸出工序富集铜后，可通过沉镍工序收集硫酸镍并进一步利用。

  (三)硫酸铜生产固体废物分类与回收处置

  硫酸铜生产产生的固体废物主要为压滤渣和车辆、设备检修产生的废机油。压滤渣来源于浸出、溶铜、冷却结晶工序，其中含有 Ni;现有硫酸铜系统设有洗镍和沉镍工序，可对 Ni 进行回收，洗镍工序产生硫酸镍溶液，沉镍工序则在萃取工序产生的硫酸钠萃余液中加入碳酸钠，生成碳酸镍返回浸出工序，随后逐步进入萃取、洗镍工序，最终产生硫酸镍溶液实现回收利用。对于车辆、设备检修产生的废机油，采用定期处理、处置的方式，确保其不会对环境造成污染。

  三、硫酸铜生产污染防治实践总结

  甘肃某冶炼厂硫酸铜生产依托高效浸出工艺，以多种含铜物料为原料，通过备料、浸出、溶铜、离心淋洗、冷冻结晶、干燥、筛分、包装等完整工序，产出 96%、98% 主品位的工业硫酸铜产品，且全过程严格控制关键工艺参数，如浸出液含铜 120~140g/L、含酸 90~120g/L，冷却结晶温度 30~40℃，冷冻结晶终点温度 - 10℃，离心淋洗水消耗 0.3m³/ 吨产品等，为硫酸铜产品质量与生产效率提供了保障。

  在生产过程中，该厂明确了 “三废” 的产排环节与污染因子：废气以颗粒物、硫酸雾及重金属为主，废水含多种重金属与有机、无机污染物，固废则包括可回收镍的压滤渣和需定期处置的废机油。针对这些问题，该厂采取了针对性防治措施，如废气通过旋风除尘 + 酸雾净化塔处理后达标排放，废水优先回用浸出工序实现资源循环，固废中压滤渣回收镍、废机油定期处置，形成了 “产生 - 收集 - 处理 - 回用 / 处置” 的完整污染治理链条。

  这些措施的实施，不仅能有效控制硫酸铜生产对环境的污染，还能提升资源利用效率，为该厂实现可持续发展奠定基础。同时，该冶炼厂的实践经验，也为 2025 年硫酸铜产业布局中同类企业的污染防治提供了可借鉴的模式，推动整个产业向绿色、高效、环保的方向迈进，助力实现硫酸铜产业经济效益与生态效益的统一。