CN103433270A - 一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，该方法包括以下步骤：步骤一，原料配合好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应；步骤二，复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣做后续处置或综合利用；步骤三，用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得该系列产品。本发明采用以废治废的先进工艺，在综合回收利用过程中，无三废排放，固废消解量为1300吨每天，符合清洁生产及环境保护的要求。此外，本发明工艺过程全部采用电能，实现了以废治废，成本低，无污染的目的，技术成熟，工艺可靠。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物的处理技术领域，尤其涉及一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法。
背景技术
据统计，我国的矿山大约有8000多座，尾矿库建有1万多座，2007年底，尾矿总量已达到80亿吨，每生产1t生铁，将排出矿渣0.3～1t我国钢铁厂的年矿渣排放量高达60000万t以上，如此巨大数量的矿渣一旦处理方法不当，肆意排放到外界，会给自然界带来巨大危害，矿渣将会对大气和水造成污染，也会对周围的生态造成污染，如土壤污染、植被破坏等，占用大量土地铁尾矿库要占据大量的农用、林用土地，其中包括生产力高的耕地、良田，而且随着尾矿数量的增加，占用的土地面积将继续扩大，这就导致铁尾矿库所在地区的土地资源失去平衡，尾矿如果堆积过多，势必会造成尾矿库坍塌，2008年9月，山西襄汾新塔矿业有限公司塔儿山铁矿的一座尾矿库发生溃坝事故，276人死亡，危险不生不容忽视，同时也造成各种有价元素遭到流失，尾矿中含有的金属元素和非金属元素很多，但就现有的技术很多元素还无法回收或回收成本过高，不能综合利用，造成大量元素流失，浪费了。
矿渣作为二次能源也已受到世界各国的广泛重视，国外对尾矿的回收利用起步较早，在19世纪70年代就已经开始，我国较国外起步较晚，目前，已经有很多设计院、高校和矿山企业联合起来，对矿渣的二次利用进行开发，在矿渣中回收有价金属与非金属元素、也已取得一些实用性成果，但我国铁尾矿综合利用率仅为7％左右，远低于国外60％的利用率，和发达国家相比差距很大，大量的铁尾矿只能堆放在尾矿库，利用率低的主要原因在于：由于我国在尾矿利用上技术水平不高，利用率低，市场销路有限，经济效益达不到预期期望值，有相当部分的矿山，其尾矿利用所得产品的档次较低，仅限于原料生产及加工利用，产品附加值低，生产规模也不大，经济效益不理想，生产出的档次较高的产品，生产成本又居高不下，缺乏竞争能力，长期以来，尾矿利用项目在资金上得不到保证，投入严重不足，再加上矿山行业普遍效益较差，尾矿利用资金筹措非常困难，缺乏资源和环境保护的意识尾矿利用的法律、法规建设落后，尾矿利用基础管理薄弱缺少尾矿利用的基础资料等，皆成为制约尾矿利用的影响因素，但是矿渣的综合利用不但可以大量消耗铁尾矿，还可以为现有尾矿库腾出库容，减少对周围环境的污染；减少土地的占用量，节约耕地资源；可以降低公路工程造价，实现其自身价值；可以大量减少粗集料和细集料的消耗量，避免破坏土地和环境；可以实现极大的社会价值，创造可观的经济价值，因此，合理有效地利用矿渣是目前国内研究的一个热门课题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，旨在解决合理有效的利用矿渣的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，该固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法包括以下步骤：
步骤一，原料调配好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应；
步骤二，复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣做后续处理或综合利用；
步骤三，用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得该系列产品。
进一步，在步骤一中，制浆通过主、辅料按比例倒入制浆池，湿润、浸泡、搅拌配制成。
进一步，主、辅料比例为，液：固=1：3.5、介质密度1.85g／cm、容重2.67g／cm、流动性与悬浮性较好的浆体，便于高压泵的输送与后期反应。
进一步，在步骤二中，复合电离反应器分三步进行：
首先在高温高压酸介质中溶解，接着进入高压静电场电离，之后进入电泳区进行离子分离。
进一步，酸化分解反应：利用高压电场脉冲、超声振动、高压流体传动在酸介质中产生瞬间高温高压环境，使物料中的金属离子及少量的活泼非金属离子酸化、溶解，进入溶液，不溶物与溶液形成悬浮，不溶物进入电泳区。
进一步，在步骤二中，废渣被送入清洗池，加入适量分散剂、络合剂，经高压空气搅拌、摩擦清洗，清洗至各种重金属离子的总量小于当地所执行的固废排放标准时在做后续处置或综合利用；一期工程采用外销附近的绿源水泥厂作水泥原料使用；二期工程当生产达到设计规模后，全部废渣经细磨、纯化、改性，直接用于橡塑材料的填充料销售。
进一步，电泳区进行离子分离的具体步骤为：电泳分离根据酸化金属离子的电量、粒径大小、离子形态的不同，通过调节高压电场梯度及PH范围，将各种金属离子在该区分开，之后进入不同的反应沉淀池，高压电场梯度范围：20kv-100kv，不溶物送入清洗池。
进一步，在步骤三的上清液处理的具体方法为：
第一步，一级化学反应沉淀池：经过酸化分解的各种离子进入各自的反应沉淀池后，通过有针对性的加入强的氧化还原剂，PH值调节剂、阳离子捕收剂将各种金属离子大部分转化为各种沉淀物，铁、锰、锌分别转化为氢氧化铁和氢氧化锌、氢氧化锰，铅、铜分别转化为硫酸铅和硫酸铜，银形成硫化银沉淀，其他金属分别形成各自的难溶性沉淀，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第二步，二级化学反应沉淀池：一级反应沉淀池形成的各种金属沉淀物分别进入相应的池体，通过调剂PH值、加入络合剂、分散剂及高压空气切割的气流的扰动，达到晶体进一步长大、易沉，除渣及澄清分离的目的，含水沉淀物进入浓缩池处理，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第三步，浓缩：含水沉淀物分别进入相应的浓缩池浓缩沉淀，控制含水率小于50％后输入干燥器干燥；干燥器产生的水蒸汽经冷凝送入制浆池回用；
第四步，干燥：将各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理；
第五步，旋转窑煅烧装料：将浓缩干燥的氢氧化铁粉体送入旋转煅烧窑煅烧，制的氧化铁粉；
第六步，检测、包装：将干燥好或煅烧好的物料检测达标后分别、分批次进入包装流水线按国标包装出厂。
进一步，在第四步中，将含水率小于50％的各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得含水率小于5％的粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理。
本发明提供的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，通过采用复合电场酸化分解反应，采用了电场、超声波、微波等先进技术基础上，充分利用流体的物化性能，在瞬间产生的高温高压电场下，使离子激化解离，在不同梯度的电场强度下，巧妙利用不同离子在电场下的物化性能达到分离的目的，在分步化学沉淀反应过程中，充分利用已酸化分解的各种离子，通过少量的药剂，以及调整溶液的各项物化指标，利用不同离子的氧化还原性结晶沉淀，获得产品，电膜分离浓缩技术的使用，使一些难以去除的相对活泼的离子结晶、沉淀分离，确保了所有的清液能回用，避免了废水外排。本发明的设计处理能力1000t／d,根据主、辅料的化学成分进行配比适当，TFe／Mn回收率可达90％，Zn、：Pb回收率可达95％，Ag回收率可达95％，Cu及其他微量元素回收率可达95％。原料制浆，在高温高压酸介质中溶解、分离、提纯、干燥、煅烧到产品包装，整个过程水循环处于封闭体系，实现废水零排放。本发明采用以废治废的先进工艺，在综合回收利用过程中，无“三废”排放，固废消解量可观(1300t／d)，符合清洁生产及环境保护的要求。此外，本发明工艺过程全部采用电能，实现了以废治废，成本低，无污染的目的，技术成熟，工艺可靠。
附图说明
图1是本发明实施例提供的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法流程。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，该固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法包括以下步骤：
步骤一，原料配合好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应；
步骤二，复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣做后续处置或综合利用；
步骤三，用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得系列产品。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤一中，制浆通过主、辅料按比例倒入制浆池，湿润、浸泡、搅动配制成。
作为本发明实施例的一优化方案，主、辅料比例为，液：固=1：3.5、介质密度1.85g／cm、容重2.67g／cm、流动性与悬浮性较好的浆体，便于高压泵的输送与后期反应。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，复合电离反应器分三步进行：
首先在高温高压酸介质中溶解，接着进入高压静电场电离，之后进入电泳区进行离子分离。
作为本发明实施例的一优化方案，酸化分解反应：利用高压电场脉冲、超声振动、高压流体传动在酸介质中产生瞬间高温高压环境，使物料中的金属离子及少量的活泼非金属离子酸化、溶解，进入溶液，不溶物与溶液形成悬浮，物进入电泳区。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤二中，废渣被送入清洗池，加入适量分散剂、络合剂，经高压空气搅拌、摩擦清洗，清洗至各种重金属离子的总量小于当地所执行的固废排放标准时在做后续处置或综合利用；一期工程采用外销附近的水泥厂作水泥原料使用；二期工程当生产达到设计规模后，全部废渣经细磨、纯化、改性，直接用于橡塑材料的填充料销售。
作为本发明实施例的一优化方案，电泳区进行离子分离的具体步骤为：电泳分离根据酸化金属离子的电量、粒径大小、离子形态的不同，通过调节高压电场梯度及PH范围，将各种金属离子在该区分开，之后进入不同的反应沉淀池，高压电场梯度范围：20kv-100kv，不溶物送入清洗池。
作为本发明实施例的一优化方案，在步骤三的上清液处理的具体方法为：
第一步，一级化学反应沉淀池：经过酸化分解的各种离子进入各自的反应沉淀池后，通过有针对性的加入强的氧化还原剂，PH值调节剂、阳离子捕收剂将各种金属离子大部分转化为各种沉淀物，铁、锰、锌分别转化为氢氧化铁和氢氧化锌、氢氧化锰，铅、铜分别转化为硫酸铅和硫酸铜，银形成硫化银沉淀，其他金属分别形成各自的难溶性沉淀，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第二步，二级化学反应沉淀池：一级反应沉淀池形成的各种金属沉淀物分别进入相应的池体，通过调剂PH值、加入络合剂、分散剂及高压空气切割的气流的扰动，达到晶体进一步长大、易沉，除渣及澄清分离的目的，含水沉淀物进入浓缩池处理，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第三步，浓缩：含水沉淀物分别进入相应的浓缩池浓缩沉淀，控制含水率小于50％后输入干燥器干燥；干燥器产生的水蒸汽经冷凝送入制浆池回用；
第四步，干燥：将各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理；
第五步，旋转窑煅烧装料：将浓缩干燥的氢氧化铁粉体送入旋转煅烧窑煅烧，制的氧化铁粉；
第六步，检测、包装：将干燥好或煅烧好的物料检测达标后分别、分批次进入包装流水线按国标包装出厂。
作为本发明实施例的一优化方案，在第四步中，将含水率小于50％的各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得含水率小于5％的粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法包括以下步骤：
S101：原料配合好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应；
S102：复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣做后续处置或综合利用；
S103：用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得该系列产品。
如图2所示，本发明的具体流程为：
第一步，有价金属离子提取工艺；
步骤一，制浆：主、辅料按一定的比例倒入制浆池，湿润、浸泡、搅拌配制成：液：固=1：3.5、介质密度1.85g／cm、容重2.67g／cm、流动性与悬浮性较好的浆体，便于高压泵的输送与后期反应；
步骤二，酸化分解反应：利用高压电场脉冲、超声振动、高压流体传动在酸介质中产生瞬间高温高压环境，使物料中的金属离子及少量的活泼非金属离子酸化、溶解，进入溶液，不溶物与溶液形成悬浮，物进入电泳区；
步骤三，电泳分离根据酸化金属离子的电量、粒径大小、离子形态的不同，通过调节高压电场梯度及PH范围，将各种金属离子在该区分开，之后进入不同的反应沉淀池，高压电场梯度范围：20kv-100kv，不溶物送入清洗池；
步骤四，一级化学反应沉淀池：经过酸化分解的各种离子进入各自的反应沉淀池后，通过有针对性的加入强的氧化还原剂，PH值调节剂、阳离子捕收剂将各种金属离子大部分转化为各种沉淀物，铁、锰、锌分别转化为氢氧化铁和氢氧化锌、氢氧化锰，铅、铜分别转化为硫酸铅和硫酸铜，银形成硫化银沉淀，其他金属分别形成各自的难溶性沉淀，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
步骤五，二级化学反应沉淀(除渣)池：一级反应沉淀池形成的各种金属沉淀物分别进入相应的池体，通过调剂PH值、加入络合剂、分散剂及高压空气切割的气流的扰动，达到晶体进一步长大、易沉，除渣及澄清分离的目的，含水沉淀物进入浓缩池处理，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
步骤六，浓缩：含水沉淀物分别进入相应的浓缩池浓缩沉淀，控制含水率小于50％后输入干燥器干燥；干燥器产生的水蒸汽经冷凝送入制浆池回周；
步骤七，干燥：将含水率小于50％的各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得含水率小于5％的粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理；
步骤八，旋转窑煅烧装料：将浓缩干燥的氢氧化铁粉体送入旋转煅烧窑煅烧，制的氧化铁粉；
步骤九，检测、包装：将干燥好或煅烧好的物料检测达标后分别、分批次进入包装流水线按国标包装出厂。
主要产品质量指标(％)
第二步，生产废渣的处理工艺：由复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣，其产出率约为原料50％，主要成分为硅、铝、钙、镁等，物相主要为玻璃相(约占70％)、由硅、铝、钙、镁、铁、锰等形成的硅酸岩矿物(约占25％)、石英及未完全燃烧形成的碳球等酸不溶物(约占5％)，含水率50％，由于这些颗粒经高温高压酸腐蚀后，表面粗糙不平，空洞发育，具有较强的物理吸附性，一些分解的金属离子常被其吸附，为了进一步回收这些金属离子，废渣被送入清洗池，加入适量分散剂、络合剂等，经高压空气搅拌、摩擦清洗，清洗至各种重金属离子的总量小于当地所执行的固废排放标准时在做后续处置或综合利用，一期工程采用外销附近的水泥厂作水泥原料使用；二期工程当生产达到设计规模后，全部废渣经细磨、纯化、改性，直接用于橡塑材料的填充料销售；
第三步，生产过程上清液处理：生产过程中由一级反应池、二级反应沉淀除渣池及浓缩池产生的上清液中，含有未提取干净金属离子和未达到提取浓度未提取的微量金属离子，及其他阳离子、阳离子基团，阴离子及阴离子基团，对于钾离子、离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子等离子，当含量达到一定浓度时，就会影响到酸化反应区及电泳区的电场性能，从而影响离子的分解与分离，当含量达到一定浓度时，也会影响一级、二级化学沉淀与除渣，因此，钾离子、离子、钠离子、钙离子、镁离子、铝离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子等离子的浓度应维持在合理的范围，当超过一定浓度时，应提取分离，本发明采用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得系列产品，部分作为药剂输入药剂配置中心使用，部分以副产品销售；经脱除离子后的清液全部返回溶浆池使用。
本发明的工作原理为：1、原料配合好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应，复合电离反应器分三步进行，首先在高温高压酸介质中溶解，接着进入高压静电场电离，之后进入电泳区进行离子分离，由复合反应器分离出的各种金属离子分别进入相应的池体进行化学沉淀分离、除渣提纯、浓缩脱水、干燥、煅烧到产品包装，复合反应器不溶物经洗涤脱附离子、脱水后做综合利用，经电膜分离器将提取金属离子后的上清液中超过生产指标的钾、钠等活泼金属离子及部分阴离子基团提出后，清液做为回水用于制浆，整个过程水循环处于封闭体系，无废水排放；水淬渣为灰白色粉状固体，粉体粒径小于1mm，80％集中在0.2mm以上，主要物相为玻璃相和非玻璃相两大类，玻璃相约占35％，据化学分析结果(表1.3.1)来看：TFe+MnO>33％，Pb+Zn>9％，Cu+Cd+As+Co+Bi+Sb+W+MO>0.16％。非金属氧化物约占45％，粉体酸溶物约占70％，容重2.67g／cm3，含水率约13％；
表1.3.1粉体化学成分分析一览表（％)
| 组 | Pb | Zn | S | Cu | Cd | As | Co | Bi | Sb |
| 含 | 2.58 | 6.87 | 0.98 | 0.038 | 0.010 | 0.10 | 0.0008 | 0.0045 | 0.0029 |
| 组 | TFe | Sn | F- | W | MO | P2O5 | CaO | MgO | K2O |
| 含 | 21.37 | 0.0039 | 0.038 | 0.0032 | 0.0028 | 0.021 | 20.26 | 0.051 | 0.025 |
| 组 | SiO2 | NaO2 | Al2O3 | MnO | H2O | TiO2 | Ag(g／t) | 灼失量 | / |
| 含 | 15.24 | 0.083 | 7.32 | 13.014 | 0.80 | 0.012 | 12 | 8.67 | / |
2、化学试剂：生产所需的化学试剂主要有酸、碱、分散剂、络合剂、金属离子捕收剂等五类，具体见表3.3-2：
表3.3-2项目主要化学试剂一览表
本发明的资源与能源消耗及物料平衡：如表3.3-1所示，设计冶炼厂一般性固废处理能力1000t／d，根据主化学成分及物相分析结果，每天可综合回收的有价金属总量：TFe：300t，MnO2：230t，Zn：68.7t，Pb：25.8t，Ag：12Kg，Cu：0.38t，其他微量金属：1.6t，其他非金属(CaCO3／MgCO3等)回收100t，废渣575t；TFe／Mn回收率可达90％，Zn：Pb回收率可达95％，Ag回收率可达95％，Cu及其他微量元素回收率可达95％，每天可综合回收的有价金属产品为：Fe2O3：385t，MnO2：207t，Zn(OH)2：99t：PbSO4：36t，Ag：11.4Kg，CuSO40.9t，其他微量元素：1.5t；回收有价金属产品总量730t，其他非金属(CaCO3／MgCO3等)回收100t，废渣575t。
表3.3-1综台回收生产主要原辅材料用量一览表
本发明的具体实施方式：建设项目污染源分析及环保措施：建设项目属于一般性固废综合回收利用，采用的方法主要为化学反应分离沉淀，涉及原料主要为韶钢冶炼厂水淬渣及选厂一般性固废，常规化学试剂及水电，整个生产过程全闭路，生产过程中对环境要素及可能产生的污染源分析如下：
大气污染物产生状况：本发明在复合电离酸化高温高压化学反应过程可能产生废气，为了避免对环境造成污染，设计采用密闭式反应器并直接与电泳管相连，在设备保证足够停留时间的前提下，通过控制流速、流量及电场强度使进入后续开放设备一级反应沉淀池和冲洗池的浆液在50℃左右，避免挥发气态型污染物；其次在干燥煅烧过程中可能产生颗粒型和气态型污染物，设计采用密闭管道和风机输送制浆池回收利用废热及水蒸气；在原料堆场装运、制浆过程可能产生二次扬程，为了避免确保湿式作业，控制物料含水率在13％左右；化学沉淀与除渣过程在开放的常温常压下水体中完成，产生的挥发性气体有限，采用车间抽风方式处理，其他可能造成大气污染的环节不存在；
水污染物产生及排放状况：建设项目排水实行雨污分流的排水体制，污水主要来厂区内回水面积区收集的初雨及车间卫生洗涤水，这部分污水与雨水实行雨污分流的排水体制，经收集回用制浆；
①生产废水，在生产过程中无废水排放。
②员工生活废水，厂内员工生活污水，主要污染物有：C0D、SS、NH3-N、TP，按30L／人，天计，150员工，总水量4500L／d，预处理排放；
固废产生情况：本发明产生的固废主要来源于复合分离反应器不溶性固废经反复冲洗脱水产物，主要成分为硅、铝、钙、镁等形成的酸不溶性化合物，物相组成：玻璃相约占70％，非玻璃相硅酸岩矿物约占25％，石英及其他约占5％，废渣总产量575t／d，设计一期工程外卖厂区3Km。
噪声排放状况：本发明噪声源主要来各类风机、水泵等，设备声级为70～85dB(A)，本发明选用低噪声或超低噪声型，采用封闭隔声减振、室内装吸声材料等综合措施，再加上厂房屏蔽、距离衰减、绿化等综合措施，可有效控制厂界噪声达标，范围内绿源水泥厂，二期工程进一步处理做成橡塑填充料外卖。如下表所示，
表3.4-5建设项目污染物排放量汇总
本发明的土壤和地下水污染保护措施：为防止土壤和地下水污染，本发明对对涉及物料储存的室外设备区设置围堰，地面防渗和地面雨水、清洗卫生用水建立收集、导流、集水池等设施，同时建设事故池并完善事故应急措施及消防、应急材料等、
(1)在处理或储存固废的所有区域将设有不渗漏的地基，以防止渗漏，从而防止环境污染；
(2)不在地下设置化学品输送管线，不设地下储存罐；
(3)固液废弃物在厂内废物堆存区暂存期间，如属有毒有害物质，将用桶或罐包装后存放，存放场地采取严格的防渗防流失措施，以免对地表水和地下水造成污染；
(4)工程建设过程中高度重视原材料存储区、危固废存储区生产区的防渗措施，以防止污染土壤及地下水，具体防渗措施如下：
一，池底板垫层压光后刷冷底子油一遍，热沥青二遍，其上做池底板；
二，水池内壁和底板均采用花岗岩贴面防腐；
三，池外壁冷底子油一遍，热沥青二遍；
四，预埋件油漆做法为刷两道环氧富锌底漆，刷两道醇酸磁漆面漆。
本发明的项目投资可行性分析：产业政策符合性根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》第一类鼓励类第十九条“废物综合回收利用”，本发明综合利用冶炼厂产生的一般性固体废弃物(水淬渣)及矿山选厂丢弃的固废回收有价金属离子及部分非金属，属于国家鼓励发展的项目；
本发明采用以废治废的先进工艺，在综合回收利用过程中，无“三废”排放，固废消解量可观(1300t／d)，符合清洁生产及环境保护的要求。
本发明的原料来源可行性，本发明实施选址定位在翁源县铁龙镇团部，目的就是充分利用以厂区为中心周边20Km范围内的韶钢、韶冶在冶金过程中产生的一般性固废，以及大宝山多金属矿及其周边零星的小型多金属矿、褐铁矿在选矿过程中丢弃堆存的矿山固体废弃物，据不完全统计：韶钢正常生产情况下每天产出的一般性固废(包括水淬渣)不少于300t，目前堆存的固废可综合利用的不少于200Mt，这些可综合回收的有价金属离子含量约占40％，黑色金属约占30％，有色金属及稀有稀散金属约占10％，其他非金属及玻璃相约占60％，对该厂的这部分固废完全可以加以利用，接1000t／d的处理能力，可满足我厂生产10年，据不完全统计：韶冶确定为一般性固废(包括水淬渣)目前堆存的固废可综合利用的不少于65Mt，这些可综合回收的有价金属离子含量约占30％，黑色金属约占25％，有色金属及稀有稀散金属约占5％，其他非金属及玻璃相约占70％，对该厂的这部分固废完全可以加以利用，按1000t／d的处理能力，可满足我厂生产2年以上，大宝山多金属矿及其周边零星的小型多金属矿、褐铁矿在选矿过程中丢弃堆存的矿山固体废弃物，据不完全统计确定为一般性固废目前堆存在铁龙林场、凡洞、水浸洞、新江镇、凉桥等地不少于250Mt，大部分为上个世纪80年代矿山及选厂遗留下来的固废，一般呈粉体，粒径小于0.5mm，主要金属矿物为褐铁矿、硫铁矿、氧化锰矿等金属矿物与石英、长石、粘土等非金属矿物，可综合回收的有价金属离子TFe+Mn不少于20％，各种有色金属离子总量不少于5％，可满足我厂生产配料需要。
本发明实施选址定位在翁源县铁龙镇团部，充分利用以厂区为中心周边20Km范围内的韶钢、韶冶在冶金过程中产生的一般性固废，以及大宝山多金属矿及其周边零星的小型多金属矿、褐铁矿在选矿过程中丢弃堆存的矿山固体废弃物，完全可保证我厂顺利生产15年以上，初步估算可回收TFe120Mt，Mn90Mt，各种有色金属总量不少于30Mt；本发明设计的技术路线和生产流程，复合电酸化分解反应采用了电场、超声波、微波等先进技术基础上，充分利用流体的物化性能，在瞬间产生的高温高压电场下，使离子激化解离，在不同梯度的电场强度下，巧妙利用不同离子在电场下的物化性能达到分离的目的，在分步化学沉淀反应过程中，充分利用已酸化分解的各种离子，通过少量的药剂，以及调整溶液的各项物化指标，利用不同离子的氧化还原性结晶沉淀，获得产品，电膜分离浓缩技术的使用，使一些难以去除的相对活泼的离子结晶、沉淀分离确保了所有的清液能回用，避免了废水外排，设计处理能力1000t／d,根据主、辅料的化学成分进行配比适当，TFe／Mn回收率可达90％，Zn：Pb回收率可达95％，Ag回收率可达95％，Cu及其他微量元素回收率可达95％；
本发明的整个工艺过程全部采用电能，实现了以废治废，成本低，无污染的目的，技术成熟，工艺可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，该固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法包括以下步骤：
步骤一，原料配合好进入制浆池制浆，达到输送要求指标后经高压泵输送至复合电离反应器反应；
步骤二，复合电离反应器产出的不溶物为整个工艺过程中唯一产出的废渣做后续处置或综合利用；
步骤三，用将上清液输入电膜分离浓缩器，利用阴、阳离子膜在电场力驱动下将阴、阳离子分离浓缩后，输入结晶池结晶，脱水干燥获得该系列产品。
2.如权利要求1所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，在步骤一中，制浆通过主、辅料按比例倒入制浆池，湿润、浸泡、搅拌配制成。
3.如权利要求2所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，主、辅料比例为，液：固=1：3.5、介质密度1.85g／cm、容重2.67g／cm、流动性与悬浮性较好的浆体，便于高压泵的输送与后期反应。
4.如权利要求1所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，在步骤二中，复合电离反应器分三步进行：
首先在高温高压酸介质中溶解，接着进入高压静电场电离，之后进入电泳区进行离子分离。
5.如权利要求4所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，酸化分解反应：利用高压电场脉冲、超声振动、高压流体传动在酸介质中产生瞬间高温高压环境，使物料中的金属离子及少量的活泼非金属离子酸化、溶解，进入溶液，不溶物与溶液形成悬浮，不溶物进入电泳区。
6.如权利要求1所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，在步骤二中，废渣被送入清洗池，加入适量分散剂、络合剂，经高压空气搅拌、摩擦清洗，清洗至各种重金属离子的总量小于当地所执行的固废排放标 准时在做后续处置或综合利用；一期工程采用外销附近的水泥厂作水泥原料使用；二期工程当生产达到设计规模后，全部废渣经细磨、纯化、改性，直接用于橡塑材料的填充料销售。
7.如权利要求4所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，电泳区进行离子分离的具体步骤为：电泳分离根据酸化金属离子的电量、粒径大小、离子形态的不同，通过调节高压电场梯度及PH范围，将各种金属离子在该区分开，之后进入不同的反应沉淀池，高压电场梯度范围：20kv-100kv，不溶物送入清洗池。
8.如权利要求1所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，在步骤三的上清液处理的具体方法为：
第一步，一级化学反应沉淀池：经过酸化分解的各种离子进入各自的反应沉淀池后，通过有针对性的加入强的氧化还原剂，PH值调节剂、阳离子捕收剂将各种金属离子大部分转化为各种沉淀物，铁、锰、锌分别转化为氢氧化铁和氢氧化锌、氢氧化锰，铅、铜分别转化为硫酸铅和硫酸铜，银形成硫化银沉淀，其他金属分别形成各自的难溶性沉淀物，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第二步，二级化学反应沉淀池：一级反应沉淀池形成的各种金属沉淀物分别进入相应的池体，通过调剂PH值、加入络合剂、分散剂及高压空气切割的气流的扰动，达到晶体进一步长大、易沉，除渣及澄清分离的目的，含水沉淀物进入浓缩池处理，含有未提取干净的离子及没有达到提取浓度的其他微量金属离子的上清液返回制浆池循环使用；
第三步，浓缩：含水沉淀物分别进入相应的浓缩池浓缩沉淀，控制含水率小于50％后输入干燥器干燥；干燥器产生的水蒸汽经冷凝送入制浆池回用；
第四步，干燥：将各金属沉淀物分别经高温等离子多级干燥筒干燥，获得粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理；
第五步，旋转窑煅烧装料：将浓缩干燥的氢氧化铁粉体送入旋转煅烧窑煅 烧，制的氧化铁粉；
第六步，检测、包装：将干燥好或煅烧好的物料检测达标后分别、分批次进入包装流水线按国标包装出厂。
9.如权利要求8所述的固体废弃物水淬渣综合回收利用的方法，其特征在于，在第四步中，将含水率小于50％的各金属沉淀物经高温等离子多级干燥筒干燥，获得含水率小于5％的粉末，不合格产品返回除渣池进一步处理。
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