CN110129579A

CN110129579A - 一种工业污泥资源化无害处理方法

Info

Publication number: CN110129579A
Application number: CN201910266074.2A
Authority: CN
Inventors: 刘红芳; 周瑞生; 姚贵佳; 叶峰
Original assignee: Jiangxi Ruilin Rare And Precious Metals Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Ruilin Rare And Precious Metals Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2019-08-16

Abstract

本发明一种工业污泥资源化无害处理方法是将覆铜板粉、废电路板加工产生的树脂粉末与含有一定量的铜和稀贵金属等的工业污泥进行混捏入炉，然后让物料进入熔池，利用铜对金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素的捕集性能，以铜为捕集剂，采用火法熔池熔炼工艺生产富集稀贵金属的粗铜合金，实现有价金属的综合回收。同时以石灰石、石英石、废铁作为熔炼造渣剂，使得熔炼渣能顺利排出，实现工业污泥中杂质造渣，熔炼渣在排出过程中通过高压水骤冷实现粒化，转变为水淬渣，水淬渣用于铺路、制作水泥等，从而实现了工业污泥的完全无害化、资源化。本发明处理方法简便，资源化利用率高，生产成本低，适合工业化生产。

Description

一种工业污泥资源化无害处理方法

技术领域

本发明一种工业污泥资源化无害处理方法涉及危险废物的无害化、资源化处理，具体属于危险废物处理技术领域。

背景技术

工业污泥主要是金属表面处理及热处理加工产生的表面处理废物HW17、玻璃制造、常用有色金属冶炼、电子元件制造产生的含铜废物HW22、常用有色金属冶炼产生的有色金属冶炼废物HW48。这些类别的工业污泥是一种有潜在利用价值的资源，为了充分利用其中有价金属资源，减少对环境的二次污染，很多国家都在大力发展高效的污泥处置和综合利用技术。因此将工业污泥进行稳定化、无害化、资源化处理是一种较有前景的途径。传统的火法熔炼炉是将这类污泥作为固体燃料投入火法熔炼炉中燃烧，释放出能量并转化为高温的燃烧气和少量性质稳定的固定残渣。火法熔炼炉的灰分可用作生产水泥、砖、陶粒等原料，使金、银、铂、钯、铑等稀贵金属被固定在建筑材料中而避免其重新进人环境。然而工业污泥的含热量不高，大部分含有有价重金属被固定在建筑材料浪费了其应有的经济价值。

本发明中的火法熔炼是采用铜为捕集剂，将这类工业污泥中含有的金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素进行捕集，其它残渣进行水淬，实现工业污泥的完全无害化、资源化，解决了传统火法熔炼炉方法处理程度不彻底，产物不稳定，难以实现资源化利用的难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种含重金属的工业污泥无害化、资源化的处理方法。本发明一种工业污泥资源化无害处理方法包括以下步骤：

步骤1：原料的加入

将含铜质量在15％～60％的覆铜板粉、废电路板加工产生的废树脂粉与含水率40％的工业污泥进行混捏，其后经上料系统送入熔池，其中覆铜板粉、废树脂粉末、工业污泥投入的质量比为3∶1∶6；

步骤2：辅料的加入

向熔池中同时加入石灰石、石英石、废铁作为熔炼造渣剂，其投入的质量比为15～20∶10∶1，保持熔池温度大于等于1100℃；

步骤3：稀贵金属元素的捕集

在高温条件下，熔池中熔融的铜对金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素进行捕集；继续向熔池中加入步骤1的原料和步骤2辅料，熔池中熔融的铜继续对金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素进行捕集；

步骤4：熔池排出铜水、熔炼渣

待熔池配置的探测棒检测到熔池内的铜水达到设定的液位高度后，熔池通过不同的溜槽排出铜水和熔炼渣；排出的铜水经浇铸得到富集稀贵金属的粗铜合金，实现有价金属的综合回收；排出的熔炼渣通过0.5-0.6MPa的高压水骤冷，得到的颗粒状水淬渣用于铺路或水泥原料，实现工业污泥资源化无害处理。

所述的熔池在熔炼过程产生的熔炼烟气分别经过余热锅炉二次燃烧和热交换、急冷塔冷却、布袋除尘器除尘、脱硫塔脱硫后，从烟囱达标排放。

所述的高压水骤冷熔炼渣后，经自然冷却后再循环利用。

本发明的有益效果

1、利用铜对金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素的捕集性能，采用火法熔炼工艺，将金属表面处理及热处理加工产生的表面处理废物HW17，玻璃制造、常用有色金属冶炼、电子元件制造产生的含铜废物HW22，常用有色金属冶炼产生的有色金属冶炼废物HW48等类别的工业污泥中的有价金属富集为粗铜合金，实现了有价金属的综合回收。同时，以石灰石、石英石、废铁作为熔炼造渣剂，将工业污泥中杂质造渣，并用于铺路、水泥原材料，从而实现了工业污泥的完全无害化、资源化，解决了传统焚烧方法处理程度不彻底，产物不稳定，难以实现资源化利用的难题。

2、高压水使用后，经自然冷却循环利用，节约资源。

3、本发明方法简便，资源化利用率高，生产成本低，适合工业化生产。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

1、加入原料：将含铜质量为36.88％的覆铜板粉、含铜质量1％的废电路板树脂粉末与使用铜和电镀化学品进行镀铜废水处理产生的工业污泥进行混捏入炉，将物料送入熔池。其中废水处理工业污泥含铜质量23.05％，含水率为40％；覆铜板粉、废电路板树脂粉末、废水处理污泥投入比例为3∶1∶6。

电镀化学品进行镀铜产生的废水处理产生的工业污泥中：有益元素有Cu、Ni、Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Se、Te、Fe；有害元素包括Zn、Sn、Sb、Bi、As、Cl、Br、S、Cr、Al、Pb。原料中的Fe是熔炼造渣元素之一，是生产过程中需要的；Cu、Ni、Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Se、Te等元素是目标元素，在熔炼过程中进入粗铜中，在粗铜直接外售时可以计价而提高粗铜的售价；Sb、Bi、As等元素是铜电解过程需要严格控制的杂质元素，在粗铜直接外售时需要抠杂而降低粗铜的售价；Cl、Br、S等元素在熔炼过程中进入烟气，增加烟气处理系统的压力，导致生产成本的增加；Cr、Al等元素的氧化物熔点比较高(Al₂O₃熔点2980℃、Cr₂O₃熔点2435℃)，在熔炼过程中以氧化物形态进入炉渣中，导致炉渣熔点升高、粘度增加、流动性变差。

工业污泥中的有益、有害的成分含量一览表如表1。

表1 工业污泥成分含量

名称	工业污泥	覆铜板粉
			单位	％	％
Cu	23.05％	36.88％
			Fe	17.04％	22.78％
Pb	1.50％	2％
			Ni	0.20％	0.42％
Sn	0.60％	2％
			Zn	2％	10％
Au	0.8ppm	10ppm
			Ag	10ppm	500ppm
Pt	0.2ppm	0.2ppm
			Pd	0.2ppm	0.9ppm
Rh	0.1ppm	0.1ppm
			Se	0.02％	0.0077％
Te	0.001％	0.0108％
			As	0.40％	/
S	1.00％	/
			Cl		0.12％
Br		0.26％
			Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	3％	8％

2、加入辅料：同时，加入石灰石、石英石、废铁作为熔炼造渣剂，其投入比为8：4：1，保持熔池温度为1100℃。在高温条件下，铜对金、银、铂、钯、铑等稀贵金属元素进行捕集，实现生产富集稀贵金属的粗铜，达到有价金属的综合回收。

3、连续加入原料和辅料，待火法熔炼炉熔池内的铜水通过探测棒测量，达到一定的液位后，排出铜水和熔炼渣。探测棒将传感信号通过DCS室集成。

4、铜水、熔炼渣分别经不同溜槽排出，铜水经浇铸得到富集稀贵金属的粗铜合金，实现有价金属的综合回收；熔炼渣通过0.5-0.6MPa的高压水骤冷，得到的颗粒状水淬渣用于铺路或水泥原料，实现工业污泥资源化无害处理。

根据《危险废物鉴别技术规范》(HJ/T298-2007)、《固体废物浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)、《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》(GB 5085.1-2007)对水淬渣进行鉴定。水淬渣呈黑色颗粒状，直径约1mm-5mm，通过对水淬渣的成分进行分析，可知水淬渣以硅、铁、铝、钙为主，具体分析值见表1和表2。

表2 水淬渣主要成分分析结果单位：％

成分名称	SiO<sub>2</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	TiO<sub>2</sub>	P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
										干基，含量	17.26	48.62	10.40	18.44	0.014	0.183	0.370	0.378	1.61
成分名称	S	MnO	Zn	Pb	Cu	Co	Sn	Ni	Mo
										干基，含量	0.344	0.378	0.473	0.050	0.900	0.010	0.112	0.024	0.023
成分名称	Cr	As	Bi	V	Zr	Be	Li	Ag	烧失量
										干基，含量	0.444	0.0005	0.0042	0.0080	0.062	0.0094	0.0034	0.0001	0.124

备注：含水量为0.97％。

据化验分析结果，可知水淬渣不具有腐蚀性、浸出毒性等危险特性，为一般固体废弃物。

表3水淬渣浸出毒性和腐蚀性指标检测结果

Claims

1.一种工业污泥资源化无害处理方法，其特征在于：所述的处理方法包括以下步骤：

步骤1：原料的加入

将含铜质量在15%～60%的覆铜板粉、废电路板加工产生的废树脂粉与含水率40%的工业污泥进行混捏，其后经上料系统送入熔池，其中覆铜板粉、废树脂粉末、工业污泥投入的质量比为3∶1∶6；

步骤2：辅料的加入

步骤3：稀贵金属元素的捕集

步骤4：熔池排出铜水、熔炼渣

待熔池配置的探测棒检测到熔池内的铜水达到设定的液位高度后，熔池通过不同的溜槽排出铜水和熔炼渣；排出的铜水经浇铸得到富集稀贵金属的粗铜合金，实现有价金属的综合回收；排出的熔炼渣通过0.5-0.6MPa的高压水骤冷，得到粒径约1-5mm的颗粒状水淬渣用于铺路或水泥原料，实现工业污泥资源化无害处理。

2.根据权利要求1所述的一种工业污泥资源化无害处理方法，其特征在于：所述的熔池在熔炼过程产生的熔炼烟气分别经过余热锅炉二次燃烧和热交换、急冷塔冷却、布袋除尘器除尘、脱硫塔脱硫后，从烟囱达标排放。

3.根据权利要求1所述的一种工业污泥资源化无害处理方法，其特征在于：所述的高压水骤冷熔炼渣后，经自然冷却后再循环利用。