申請日2015.09.15

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號C22B7/00

　　摘要

　　本發(fā)明屬于化學與環(huán)境科學技術領域，具體為一種無害化處理電鍍污泥的方法。該方法包括以下步驟：先將電鍍污泥進行干燥、研磨和過篩處理，接著與還原劑混合在管式爐中先以750-850℃溫度處理，再以1300~1600℃溫度處理，得到金屬熔體和爐渣。本發(fā)明方法條件易于控制、適用性強、操作簡單;整個過程不會產生工藝廢水，無二次污染;能有效地回收有價重金屬，從而減少重金屬對環(huán)境的危害，實現資源化利用。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種無害化處理電鍍污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)對電鍍污泥依次進行干燥、球磨和過篩處理;

　　(2)將過篩處理后的電鍍污泥和還原劑混合，于管式爐中750-850℃溫度、惰性氣氛下熱處理1-2h，再自然冷卻，得到預處理后混合物;所述還原劑選用玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯粉或地瓜粉中的任意一種;

　　(3)將上述預處理后混合物置于管式爐中，在1300~1600℃溫度、惰性氣氛下熱處理2～4小時，自然冷卻得到金屬熔體和爐渣。

　　2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，過篩后電鍍污泥和還原劑的質量比2:1～4:1。

　　3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，于管式爐中熱處理時，其升溫到750-850℃時，升溫速率為10℃/min。

　　4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中，于管式爐中熱處理時，其升溫到1300~1600℃時，升溫速率為10℃/min。

　　5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中，熱處理溫度為1500~1600℃。

　　6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(3)中，惰性氣氛為氮氣、氬氣或氦氣氣氛。

　　說明書

　　一種無害化處理電鍍污泥的方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于化學與環(huán)境科學技術領域，具體涉及一種無害化處理電鍍污泥的方法。

　　背景技術

　　電鍍污泥主要來源于工業(yè)電鍍廠各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學處理后所產生的含重金屬污泥固體廢料，被列入國家危險廢物名單中的第十七類危險廢物。由于各電鍍廠家的生產工藝及處理工藝不同，電鍍污泥的化學組份相當復雜，主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類。

　　電鍍污泥中各種金屬成分不穩(wěn)定、易流失，如果電鍍污泥不加以妥善處理任意露天堆放，其中的Cu、Cr、Ni、Zn等重金屬在在地表徑流和雨水的淋溶、滲透作用下通過土壤孔隙向四周和縱深的土壤遷移，同時會進一步污染水體。電鍍污泥中多種金屬品位往往高于金屬富礦石，雖然是國內外公認的公害之一，但其本身也是一種廉價的二次可再生資源。

　　電鍍污泥處理技術主要有：污泥的固化/穩(wěn)定化技術及資源化利用。固化/穩(wěn)定化技術是危險廢物處理的常用方法之一，在電鍍污泥中加入固化劑(水泥、瀝青、玻璃、石灰等)，固化后污泥中有害物質被封閉在固化體內不容易浸出，從而減少電鍍污泥中重金屬浸出而污染環(huán)境的目的。電鍍污泥固化/穩(wěn)定化處理技術要求較高，并且固化后質量和體積都有所增加，會占用較大的存放場地;另一方面，固化塊經雨水沖刷后仍會有少量重金屬析出，給環(huán)境帶來一定的危害。這種方法的弊端已逐漸顯露出來，國家對于這類簡易的處理方法已開始限制并逐漸加以淘汰。

　　電鍍污泥的資源化利用技術主要包括有價金屬回收、堆肥化制作肥料和材料化技術等。有價金屬回收主要有酸浸和氨浸兩種工藝，首先用酸將電鍍污泥中的重金屬以重金屬離子態(tài)或絡合離子態(tài)浸出，然后用混合氨性溶液或有機溶液來分離和選擇性回收浸出液中的重金屬元素。但浸出法會產生大量的鐵鉻氨浸渣，處理難度較大。堆肥化制作肥料，含Cu和Zn的氫氧化物污泥可加工制成Zn-Cu復合微肥，但由于電鍍污泥中的重金屬含量較高，加上堆肥周期長、程序復雜，也限制了電鍍污泥的堆肥化處理研究，將電鍍污泥作化肥使用仍有一定的難度和風險。因此，電鍍污泥用作化肥仍處于實驗室探索階段。電鍍污泥的材料化技術是指利用電鍍污泥為原料或輔料生產建筑材料或其它材料的過程，常見的材料化技術包括燒制磚瓦、燒制陶瓷、制鐵氧體材料等。材料化技術處理電鍍污泥，此方法不能回收其中的有價金屬，經濟效益較低，而且對電鍍污泥有特定的要求，適用范圍有限。

　　中國專利(申請?zhí)?012102220083)公開了一種電鍍污泥的處理方法，其以焦炭燃燒形成高溫還原氣氛，再加入造渣劑以及溶劑等混合物，在高溫下冶煉得到金屬熔體和爐渣;由于焦炭在熔煉爐中靠焦炭燃燒產生還原氣氛，還原氣氛濃度較小，會導致電鍍污泥還原不充分的問題;同時其100份干燥電鍍污泥中，加入28份碎玻璃、14份燒堿、35份石灰，處理能耗高，資源浪費，沒有體現資源回收的減量化原則。

　　發(fā)明內容

　　為了克服目前電鍍污泥資源化利用中存在的重金屬回收不完全、污泥沒有減量化、產生廢水和增加環(huán)境容納負荷等的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能從電鍍污泥中有效地回收金屬，并且實現無害化的方法。

　　本發(fā)明提供一種無害化處理電鍍污泥的方法，包括以下步驟：

　　(1)對電鍍污泥依次進行干燥、球磨和過篩處理;

　　(2)將過篩處理后的電鍍污泥和還原劑混合，于管式爐中750-850℃溫度、惰性氣氛下熱處理1-2h，再自然冷卻，得到預處理后混合物;其中：所述還原劑選用玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯粉或地瓜粉中的任意一種;

　　(3)上述預處理后混合物置于管式爐中，在1300~1600℃溫度、惰性氣氛下恒溫處理2～4小時，自然冷卻得到金屬熔體和爐渣。

　　上述步驟(2)中，過篩后電鍍污泥和還原劑的質量比2:1～4:1。

　　上述步驟(2)中，于管式爐中熱處理時，其升溫到750-850℃時，升溫速率為10℃/min。目的是燒去電鍍污泥中的大部分水分以及含F物質，保護下步操作管式爐中的陶瓷管。

　　上述步驟(3)中，于管式爐中熱處理時，其升溫到1300~1600℃時，升溫速率為10℃/min。

　　上述步驟(3)中，熱處理溫度為1500~1600℃。

　　上述步驟(3)中，惰性氣氛為氮氣、氬氣或氦氣氣氛。

　　本發(fā)明的有益效果如下：

　　(1)本發(fā)明直接在惰性氣氛下還原，能使電鍍污泥充分還原;并且只加入淀粉作為還原劑，最終產生的爐渣少;

　　(2)該方法原材料來源廣泛，適用于大部分不同廠家所產的電鍍污泥;

　　(3)該方法具有條件易于控制、適用性強、操作簡單等優(yōu)點，同時有效地回收有價重金屬，能減少重金屬對環(huán)境的危害，實現資源化利用;

　　(4)該方法不會產生工藝廢水，無二次污染，同時該方法處理后的電鍍污泥體積變小，解決了電鍍污泥固化/穩(wěn)定化處理會占用較大的存放場地的問題;，為環(huán)境友好型方法;

　　(5)該方法所產生的爐渣不溶于水，可用于建筑材料，變廢為寶，有利于爐渣的資源化再生利用。