CN111302576A - 一种酸洗含铁污泥无害化处理方法 - Google Patents

一种酸洗含铁污泥无害化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，该无害化处理方法包括以下步骤：步骤一、焙烧污泥，将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，将其从常温到100℃，自由水迅速挥发，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥；步骤二、将上述步骤得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，污泥中的CaO以及CaF2分解。该酸洗含铁污泥无害化处理方法，通过焙烧，压滤，搅拌，洗涤，混凝处理，经过一系列的工艺操作，能够对酸洗含铁污泥的每一种物质进行无害化处理，使处理后的酸洗含铁污泥完全无污染，节能环保，且处理方法成本低，值得大范围推广。

Description

一种酸洗含铁污泥无害化处理方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体为一种酸洗含铁污泥无害化处理方法。
背景技术
随着资源的日益枯竭和环保要求的不断提高，钢铁节能减排工作面临严峻的挑战。不锈钢酸洗产生的污泥量约为不锈钢产量的3％～5％，污泥中含有Ni、Cr、Fe等有价金属元素，同时含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4等物质。污泥中的Cr6+如不妥善处理会对环境产生潜在的危害。近年来我国不锈钢产量逐年增加，酸洗污泥的堆积量将会越来越多。合理利用这些酸洗污泥关系到我国不锈钢企业的健康发展，已成为社会广泛关注的焦点之一；
目前含铁酸洗污泥的的处理过程，无法完全充分地对含铁酸洗污泥进行处理，且传统的处理工艺流程复杂，成本高，存在一定的弊端，为此，我们提出一种酸洗含铁污泥无害化处理方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，该无害化处理方法包括以下步骤：
步骤一、焙烧污泥，将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，将其从常温到100℃，自由水迅速挥发，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥；
步骤二、将上述步骤得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，污泥中的CaO以及CaF2分解；
步骤三、对步骤二的污泥进行压滤处理，将污泥压制成泥饼，随后向泥饼加入纯净水和表面活性剂，然后进行清洗和搅拌，搅拌时长为2-2.5h,随后静置1.3-2h，将下层留下的泥渣排至氧化压滤机中洗涤，将上层液继续进行油水分离处理，将经过油水分离处理的上层液输送至混凝沉降步骤；
步骤四，在上述步骤中下层留下的泥渣洗涤之后的混合物中，投入浓度为98％Al(OH)3溶液，进行中和反应，得到中性混合物，对其进行无污染排放；
步骤五、将步骤三中的经过油水分离处理的上层液进行混凝沉降处理，首先取硫酸亚铁溶液加入到硅酸钠溶液中，搅拌熟化得亚铁活化硅酸；配制铁离子浓度为0.2-0.9mol/L的聚合硫酸铁溶液，并且投放至待处理的上层液中，继续快速搅拌2-3min，静置3-5min，完成上层液的混凝处理，最终完成酸洗含铁污泥的无害化处理。
优选的，酸洗含铁污泥的含水量约为61％，主要包括自由水以及结合水。
优选的，表面活性剂可选用碱金属皂、碱土金属皂、有机胺皂、三乙醇胺皂其中任意一种或多种。
优选的，硅酸钠溶液的浓度为0.2-1.2mol/L。
优选的，马弗炉内的压强为0.4-1.5MPa。
优选的，所述亚铁活化硅酸GT值在104-105之间。
优选的，搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：该酸洗含铁污泥无害化处理方法，该酸洗含铁污泥无害化处理方法，通过焙烧，压滤，搅拌，洗涤，混凝处理，经过一系列的工艺操作，能够对酸洗含铁污泥的每一种物质进行无害化处理，使处理后的酸洗含铁污泥完全无污染，节能环保，且处理方法成本低，可大范围推广。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，在处理时，将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，酸洗含铁污泥的含水量约为61％，主要包括自由水以及结合水，将其从常温到100℃，自由水迅速挥发，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥；将上述步骤得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，马弗炉内的压强为0.4-1.5MPa，污泥中的CaO以及CaF2分解；对污泥进行压滤处理，将污泥压制成泥饼，随后向泥饼加入纯净水和表面活性剂，表面活性剂可选用碱金属皂、碱土金属皂、有机胺皂、三乙醇胺皂其中任意一种或多种，然后进行清洗和搅拌，搅拌时长为2-2.5h,随后静置1.3-2h，将下层留下的泥渣排至氧化压滤机中洗涤，将上层液继续进行油水分离处理，将经过油水分离处理的上层液输送至混凝沉降步骤，在上述步骤中下层留下的泥渣洗涤之后的混合物中，投入浓度为98％Al(OH)3溶液，进行中和反应，得到中性混合物，对其进行无污染排放；将经过油水分离处理的上层液进行混凝沉降处理，首先取硫酸亚铁溶液加入到硅酸钠溶液中，硅酸钠溶液的浓度为0.2-1.2mol/L，搅拌熟化得亚铁活化硅酸，亚铁活化硅酸GT值在104-105之间，搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数；配制铁离子浓度为0.2-0.9mol/L的聚合硫酸铁溶液，并且投放至待处理的上层液中，继续快速搅拌2-3min，静置3-5min，完成上层液的混凝处理，最终完成酸洗含铁污泥的无害化处理。
实施例1
将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，将得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，马弗炉内的压强为0.4MPa，污泥中的CaO以及CaF2分解；对污泥进行压滤处理，将污泥压制成泥饼，随后向泥饼加入纯净水和有机胺皂，然后进行清洗和搅拌，搅拌时长为2h,随后静置1.3h，将下层留下的泥渣排至氧化压滤机中洗涤，将上层液继续进行油水分离处理，将经过油水分离处理的上层液输送至混凝沉降步骤，在上述步骤中下层留下的泥渣洗涤之后的混合物中，投入浓度为98％Al(OH)3溶液，进行中和反应，得到中性混合物，对其进行无污染排放；将经过油水分离处理的上层液进行混凝沉降处理，首先取硫酸亚铁溶液加入到硅酸钠溶液中，硅酸钠溶液的浓度为0.2mol/L，配制铁离子浓度为0.2mol/L的聚合硫酸铁溶液，并且投放至待处理的上层液中，继续快速搅拌2min，静置3min，完成上层液的混凝处理，最终完成酸洗含铁污泥的无害化处理。
取处理完成的上层液的混凝溶液1L，对其进行检测，其内不含有Ni、Cr、Fe等有价金属元素，经检测也不含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4等物质，混凝溶液中的Cr6+含量为0。
实施例2
将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，将得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，马弗炉内的压强为1.5MPa，污泥中的CaO以及CaF2分解；对污泥进行压滤处理，将污泥压制成泥饼，随后向泥饼加入纯净水和有机胺皂，然后进行清洗和搅拌，搅拌时长为2.5h,随后静置2h，将下层留下的泥渣排至氧化压滤机中洗涤，将上层液继续进行油水分离处理，将经过油水分离处理的上层液输送至混凝沉降步骤，在上述步骤中下层留下的泥渣洗涤之后的混合物中，投入浓度为98％Al(OH)3溶液，进行中和反应，得到中性混合物，对其进行无污染排放；将经过油水分离处理的上层液进行混凝沉降处理，首先取硫酸亚铁溶液加入到硅酸钠溶液中，硅酸钠溶液的浓度为1.2mol/L，配制铁离子浓度为0.9mol/L的聚合硫酸铁溶液，并且投放至待处理的上层液中，继续快速搅拌3min，静置3-5min，完成上层液的混凝处理，最终完成酸洗含铁污泥的无害化处理。
取处理完成的上层液的混凝溶液2L，对其进行检测，其内不含有Ni、Cr、Fe等有价金属元素，经检测也不含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4等物质，混凝溶液中的Cr6+含量为0。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于，该无害化处理方法包括以下步骤：
步骤一、焙烧污泥，将待处理的酸洗含铁污泥加入到加热炉中，将其从常温到100℃，自由水迅速挥发，随后给加热炉以6℃/min的速度升温，加热至300℃时，污泥中的结合水挥发，得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥；
步骤二、将上述步骤得到焙烧后的固液混合态酸洗含铁污泥置入马弗炉中，将马弗炉升温至1350℃，污泥中的CaO以及CaF2分解；
步骤三、对步骤二的污泥进行压滤处理，将污泥压制成泥饼，随后向泥饼加入纯净水和表面活性剂，然后进行清洗和搅拌，搅拌时长为2-2.5h,随后静置1.3-2h，将下层留下的泥渣排至氧化压滤机中洗涤，将上层液继续进行油水分离处理，将经过油水分离处理的上层液输送至混凝沉降步骤；
步骤四，在上述步骤中下层留下的泥渣洗涤之后的混合物中，投入浓度为98％Al(OH)3溶液，进行中和反应，得到中性混合物，对其进行无污染排放；
步骤五、将步骤三中的经过油水分离处理的上层液进行混凝沉降处理，首先取硫酸亚铁溶液加入到硅酸钠溶液中，搅拌熟化得亚铁活化硅酸；配制铁离子浓度为0.2-0.9mol/L的聚合硫酸铁溶液，并且投放至待处理的上层液中，继续快速搅拌2-3min，静置3-5min，完成上层液的混凝处理，最终完成酸洗含铁污泥的无害化处理。
2.根据权利要求1所述的一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于：酸洗含铁污泥的含水量约为61％，主要包括自由水以及结合水。
3.根据权利要求1所述的一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于：表面活性剂可选用碱金属皂、碱土金属皂、有机胺皂、三乙醇胺皂其中任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于：硅酸钠溶液的浓度为0.2-1.2mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于：马弗炉内的压强为0.4-1.5MPa。
6.根据权利要求1所述的一种酸洗含铁污泥无害化处理方法，其特征在于：所述亚铁活化硅酸GT值在104-105之间。
7.根据权利要求6所述的亚铁活化硅酸GT值，其特征在于：搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数。
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