CN102758090B - 一种电镀污泥的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀污泥的处理方法，包括以下步骤：a)对所述电镀污泥进行机械脱水处理；b)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料；c)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200～1350℃进行冶炼，得到金属熔体和炉渣。根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法，采用机械脱水，降低了污泥干燥能耗，解决了当前电镀污泥处理能耗高，经济效益差的难题；采用熔炼技术富集金属，金属回收率高；废渣可以出售给水泥行业，废水零排放，废气采用活性炭吸附+布袋除尘+碱性水洗涤工艺符合产业政策要求，实现了电镀污泥的清洁回收。

Description

一种电镀污泥的处理方法

技术领域

本发明涉及一种电镀污泥的处理方法。

背景技术

电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，其中含有大量的铬、镉、铜、镍、锌等有毒重金属，成分十分复杂，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。

电镀污泥处理技术主要有：①稳定/固化法，这种技术就是采用水泥和粉煤灰对电镀重金属污泥处理处置固化后，进行填埋或制成砖。②湿化处理，湿法采用化学试剂沉淀、冷冻分离技术，将电镀污泥中部分有价铜离子以硫酸铜形式分离出来，加萃取剂萃取镍离子和其它重金属离子,剩余的污泥采用稳定固化法安全处置。③熔炼法处理，熔炼法处理处置电镀污泥主要是将电镀污泥浓缩、烘干、焙烧生产成氧化铜镍渣，然后进行冶炼。成粗铜、镍等，再进行电解分离，得到高纯度单质金属（铜、镍、金等）。

电镀污泥稳定固化技术需要消耗大量土地以及产生没有回收有价值的金属，不符合循环经济产业政策。另外，电镀工业园的建设，产生电镀污泥均为混合性污泥，给电镀污泥稳定固化技术带来难题。

湿法处理虽然可以回收污泥中某些金属，但污泥没有减量化，其它有价值金属没有回收，同时产生废水，增加环境容纳负荷，污泥最终还需要进一步处理。如果包含后续污泥处理费用，该工艺方案经济效益及社会效益并不见好。

熔炼法冶炼电镀污泥，能够彻底解决电镀污泥的金属污染问题，可以实现“零排放”，金属回收率高，从环境保护方面讲，熔炼法是值得推广的清洁生产工艺。但由于电镀污泥含水率高，熔炼炉对进炉物料含水率要求高，脱水能耗高，造成经济效益一般。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种能耗低、经济效益高且金属回收料高的电镀污泥的处理方法。

根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法，包括以下步骤：a)对所述电镀污泥进行机械脱水处理；b)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料；c)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200～1350℃进行冶炼，得到金属熔体和炉渣。

根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法，采用机械脱水，降低了污泥干燥能耗，解决了当前电镀污泥处理能耗高，经济效益差的难题；采用熔炼技术富集金属，金属回收率高；废渣可以出售给水泥行业，废水零排放，废气采用活性炭吸附+布袋除尘+碱性水洗涤工艺符合产业政策要求，实现了电镀污泥的清洁回收。

另外，根据本发明上述实施例的电镀污泥的处理方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述步骤a）包括：a-1)将所述电镀污泥用水打浆，得到浆料；a-2）对所述浆料进行压滤，得到压滤回用水和滤饼。

根据本发明的一个实施例，所述步骤a-2）中得到的压滤回用水用于步骤a-1）中打浆。

根据本发明的一个实施例，所述步骤a-2）中，压滤压力为2.2～2.4MPa，压滤时间为5～15分钟。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b）中，将机械脱水处理后的电镀污泥在回转窑中进行干燥。

根据本发明的一个实施例，将所述步骤c)中所产生的烟气导入所述回转窑以对所述机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥。

根据本发明的一个实施例，所述回转窑入口的烟气温度为500℃，且所述回转窑出口的烟气温度为120℃。

根据本发明的一个实施例，对所述回转窑排出的烟气进行旋风除尘后，通过活性炭吸附其中的重金属，接着通过布袋除尘器除尘后通入喷淋洗涤塔进行碱洗。

根据本发明的一个实施例，所述步骤c）中，所述造渣剂包括碎玻璃、烧碱、石灰中的一种或多种，所述还原剂为焦炭，所述溶剂为硼砂。

根据本发明的一个实施例，所述步骤c）中，所述混合物料中含有：干燥物料100重量份；碎玻璃28重量份；烧碱14重量份；石灰35重量份；焦炭20重量份；硼砂0.03重量份。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的电镀污泥的处理方法的流程示意图；和

图2是根据本发明的另一实施例的电镀污泥的处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法。

如图1所示，根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法，包括以下步骤：

a)对所述电镀污泥进行机械脱水处理。

对所述电镀污泥进行机械脱水处理具体可以包括以下步骤：

a-1)将所述电镀污泥用水打浆，得到浆料。

关于所述打浆方法没有特殊限制，只要能在打浆之后使污泥的含水率达到96%即可。

a-2）对所述浆料进行压滤，得到压滤回用水和滤饼。

关于压滤，需要理解的是，所述压滤方法和设备没有特殊限制，只要能将所述浆料进行脱水，并使脱水后的浆料中的含水率≤60%即可。优选地，所述压滤设备可以采用隔膜压滤机，其具体压滤过程可以为：

将步骤a-1）打浆所得浆料经螺杆泵输送到隔膜压滤机，加压到0.5～0.6MPa，切换高压螺杆泵输送浆料至隔膜压滤机，加压到1.6～1.8MPa，再采用清水压榨泵输送清水到隔膜压滤机，通过水压进行污泥压滤，压滤压力2.2～2.4MPa，压滤时间为5～15分钟，优选10分钟。静止十分钟后，停止压榨泵，通空气进行吹扫进料管系统中污泥，得到滤饼和压滤回用水。为了便于进行下一步干燥，可以将滤饼卸料到压滤机下方皮带机上，经皮带输送机进入污泥破碎机破碎后卸料到污泥暂存区。

关于所述压滤回用水，需要理解的是，所述压滤回用水为压榨用水用完之后进入回用水池所得，考虑到其在使用过程中主要用以调浆，起到改变污泥流动性以便泵送进入隔膜压滤机的作用，使用后受污染程度较低，本着保护环境和节约资源的理念，可以将所述压滤回用水作为步骤a-1）中打浆用水，也可以将其在本发明实施过程中其他需要用水的设备或步骤中使用，具体可以用于：炉渣淬渣用水、熔炼炉循环冷却补充水、烟气净化吸收塔用水、污泥打浆用水等。

b)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料。

关于步骤b），需要理解的是，所述干燥方法和干燥设备没有特殊限制，只要能使干燥后的污泥含水率≤10%即可。在干燥过程中，被干燥物料中的水分主要是借助于热风来传递热量、蒸发水分。通常有两种加热型式：直接烟道气式和间接换热式。燃料可分为：固体燃料，如煤、焦炭。液体燃料，如轻柴油、重油。气体燃料，如城市燃气、天然气、液化气。燃料在热风炉中燃烧产生的高温烟气（一般有1000℃以上），与鼓风机鼓入的冷空气混合，形成500℃的混合烟气，作为干燥热风进入干燥系统。

其具体操作可以包括：

（1）污泥进料

污泥暂存区设有桥式抓斗吊车，通过桥式抓斗吊车将经过污泥破碎机破碎的污泥提升到原料储仓，然后用双桨螺杆输送机推入回转窑内进行干燥。

（2）污泥干燥

回转窑干燥烟气采用热风炉的烟气和冶炼烟气进行逆向对流干燥，回转窑内设有扬料板，加大污泥与烟气混合程度，回转窑入口烟气温度控制500℃，出口烟气温度120℃，得到干燥物料。

干燥窑的烟气同熔炼炉出来的烟气进入旋风除尘后，加入活性炭，吸附烟气中的重金属有毒有害成份。然后进入布袋除尘器。布袋除尘器出来气体经引风机进入喷淋洗涤塔，通过碱洗经烟囱排入大气，旋风除尘器、布袋除尘器底部回收的飞灰送到熔炼炉再生铜。

c)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200～1350℃进行冶炼，得到金属熔体和炉渣。

考虑到成本问题，优选地，所述造渣剂可以为选自碎玻璃、烧碱、石灰中的一种或多种。

关于所述还原剂的选择没有特殊限制，只要能在冶炼过程中起到还原作用即可，同样考虑到成本问题，优选地，所述还原剂优选为焦炭。

为了提高熔融体的流动性，优选地，所述溶剂采用硼砂。

所述混合物料中各成分的含量为：优选地，干燥物料100重量份；碎玻璃28重量份；烧碱14重量份；石灰35重量份；焦炭20重量份；硼砂0.03重量份。

其具体操作步骤可以包括：

（1）配料

将造渣剂破玻璃、工业烧碱、石灰石等辅料贮存在贮料坑内，经桥式抓斗吊车提升破碎机破碎，经皮带输送机分别输送到至中间储槽，由圆盘给料机均匀放料至搅拌机。干燥系统出来的干燥物料和烟气净化系统飞尘由螺旋输送机输送至中间储槽，再经圆盘给料机均匀放料至捏合机。造渣剂及干燥物料充分并适当补充水分。

（2）熔炼

熔炼主要工作原理是以焦炭燃烧形成高温还原气氛，进行还原反应置换金属盐中金属。

配料后混合物料和焦炭经箕斗提升机输送送到熔炼炉内，通过焦炭燃烧到1200～1350℃，氧化铜或氧化镍冶炼还原得到铜水、镍水金属熔体，打开放料阀，经溜槽进入浇铸机铸成铜锭、镍锭，自然冷却，然后送往成品库。熔炼炉采用循环水冷却。炉渣排放采用水淬渣方式出渣，炉渣掉入水坑内，用捞渣机捞渣，炉渣可销售给水泥厂处理。

熔炼炉顶部的烟气进入换热器，换热器中通入冷空气后将冷空气加热，加热后的空气可作为预热空气进入熔炼炉。换热后的烟气进入干燥窑，与污泥干燥产生的烟气一起进入烟气处理系统进行净化处理。

根据本发明实施例的电镀污泥的处理方法，采用机械脱水技术，降低了污泥干燥能耗，解决了当前电镀污泥处理能耗高，经济效益差的难题；采用熔炼技术富集金属，金属回收率高；废渣可以出售给水泥行业，废水零排放，废气采用活性炭吸附+布袋除尘+碱性水洗涤工艺符合产业政策要求，环境效益好，实现了电镀污泥的清洁回收。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电镀污泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤： 

a)对所述电镀污泥进行机械脱水处理； 

b)将机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥，得到干燥物料； 

c)将所述干燥物料与造渣剂、还原剂以及溶剂混合以得到混合物料，将所述混合物料在1200～1350℃进行冶炼，得到金属熔体和炉渣； 

所述步骤c）中，所述造渣剂包括碎玻璃、烧碱和石灰，所述还原剂为焦炭，所述溶剂为硼砂，所述混合物料中含有： 

2.根据权利要求1所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，所述步骤a）包括： 

a-1)将所述电镀污泥用水打浆，得到浆料； 

a-2）对所述浆料进行压滤，得到压滤回用水和滤饼。 

3.根据权利要求2所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，所述步骤a-2）中得到的压滤回用水用于步骤a-1）中打浆。 

4.根据权利要求2所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，所述步骤a-2）中，压滤压力为2.2～2.4MPa，压滤时间为5～15分钟。 

5.根据权利要求1所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，所述步骤b）中，将机械脱水处理后的电镀污泥在回转窑中进行干燥。 

6.根据权利要求5所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，将所述步骤c)中所产生的烟气导入所述回转窑以对所述机械脱水处理后的电镀污泥进行干燥。 

7.根据权利要求6所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，所述回转窑入口的烟气温度为500℃，且所述回转窑出口的烟气温度为120℃。 

8.根据权利要求7所述的电镀污泥的处理方法，其特征在于，对所述回转窑排出的烟气进行旋风除尘后，通过活性炭吸附其中的重金属，接着通过布袋除尘器除尘后通入喷淋洗涤塔进行碱洗。 

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