CN219032302U - 一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置，由破碎机、浸出搅拌器、压滤机、萃取机、电解槽、干燥机、造粒机、回转窑、脱硫塔、袋式除尘器、引风机、烟囱组成，该装置是对将破碎后的电镀污泥进行生物浸出，然后通过压滤机固液分离，滤液经过萃取和分步沉淀回收铜、铬、铁、锌、镍五种重金属产品，浸出渣经干燥后与一定量的黄金尾矿混合成型后，送入回转窑窑尾进行烧结得到陶粒。本实用新型在回收电镀污泥重金属的同时，实现浸出渣的资源化利用，既能科学消纳污泥，又能为节能建筑提供绿色建材产品，具有良好的经济效益和应用前景。

Description

一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置

技术领域

本实用新型涉及一般固废物的回收利用技术领域，特别是一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置。

背景技术

电镀污泥是处理电镀废水过程中产生的一种典型危险固体废物，其所包含的重金属例如铜、镉、镍等对环境存在巨大的危害。此外，电镀污泥内一般还具有含量较多的氰化物等物质，会对人体健康造成极大的威胁。据统计，电镀污泥每年生产量约为1.000×104t，电镀污泥被纳入到《国家危险废物名录》名单。目前，电镀污泥处置方法主要包括固化法、堆积与填埋和生物处理。固化法虽能有效固化电镀污泥，但固化后固化体仍需进行堆放填埋，占用大量的土地面积，且固化填埋费用较高；堆放与填埋和生物处理技术具有能耗高、占地面积大、二次污染和处置效率低等缺点，并且上述三种方法都没有有效利用电镀污泥中高含量的重金属，造成了资源浪费。因此，寻找电镀污泥的资源化利用方式成为迫切需求。

电镀污泥成分复杂，其所包含的重金属是重要的金属资源。目前，电镀污泥重金属回收处理技术主要包括酸浸、生物浸出、火法熔炼等技术。其中，火法熔炼的优点是效率高、减容释放土地资源等，缺点是复杂烟气净化系统、能耗高、飞灰残渣需要二次处理等。酸浸法虽然可以获得较高的提取率，但是需要消耗大量酸，且产生的酸性废水可能会造成二次污染。生物浸出是湿法冶金的应用，主要原理是利用特殊的微生物制酸，将污泥中重金属液相的可溶性金属离子，然后从浸出液中回收。该方法适合复杂、低品位物料的处理，投资和运营成本低，重金属回收程度较好。

电镀污泥生物浸出后的浸出渣含有的钙离子是成陶组分之一，黄金尾矿含有的氧化硅、氧化铝是制备陶粒的主要化学成分，利用浸出渣和黄金尾矿协同烧制陶粒是一种潜在的电镀资源化利用的有效途径。陶粒广泛应用于建筑保温、坑基填筑、水处理、园艺等领域。

专利CN110467470A公开了一种利用电镀污泥烧结建筑陶粒的制备方法，该方法是直接将电镀污泥、铝污泥、云母砂按照一定的配比烧结陶粒，该方法在电镀污泥烧制成建筑陶粒的过程中并没有将电镀污泥中高含量的重金属有效利用，电镀污泥没有有效的资源化回收导致性价比较低。专利CN105734294A公开了一种电镀污泥的无害化处置及资源化利用方法，该方法是将电镀污泥直接进行生物浸出，得到的浸出液后续用来提取重金属，得到的浸出渣进行填埋处理，需要耗费大量人力成本且占地面积大，处置效率低。

实用新型内容

本实用新型在于解决公知技术中存在的不足，提供一种利用电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置，其先通过生物浸出法回收电镀污泥中的重金属，然后将生物浸出后遗留的浸出渣烧制陶粒，使得浸出渣变废为宝。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置，其特征在于：包括破碎机、浸出搅拌器、压滤机、萃取机、电解槽、干燥机、造粒机、回转窑、脱硫塔、袋式除尘器、引风机、烟囱；

电镀污泥送入所述破碎机的进料口，所述破碎机的出料口经所述浸出搅拌器与所述压滤机的进料口相连接，所述压滤机的出液口经所述萃取机与所述电解槽的进料口相连接，所述压滤机的出渣口与所述干燥机的进料口相连接，所述干燥机的出料口经所述造粒机与所述回转窑的窑尾进料口相连接，所述回转窑的烟气出口经所述脱硫塔与所述袋式除尘器的进口相连接，所述袋式除尘器的出口与所述引风机相连接，所述引风机的出风口与所述烟囱相连接。

所述的一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置的运行方法如下：

电镀污泥经破碎机破碎后送入浸出搅拌器在菌液的作用下进行生物浸出，浸出浆料经压滤机压滤后，滤液进入萃取机，经过多级萃取后被送入电解槽，在电流作用下析出金属铜，然后经蒸馏水洗涤后剥离成为阴极铜产品，铜萃取余液经过分步沉淀后得到氢氧化铬、氢氧化铁、碳酸锌及硫酸镍。浸出渣在经过干燥机干燥后同一定量的黄金尾矿一起送入造粒机，通过造粒机将浸出渣和黄金尾矿的混合物捏实挤压成生陶粒，然后送入回转窑的尾部，陶粒产品从回转窑的头部产出。回转窑在焙烧过程产生的废气进入烟气净化系统，最后从烟囱排出。

本实用新型的优点和有益效果是：

本发明采用生物浸出对电镀污泥进行回收处理，生物浸出允许在微生物存在的温和条件下从电镀污泥中提取重金属，具有成本和能耗低、环境友好、操作简单、反应温和、适合回收复杂和难处理的含金属固体废物等优点，使其成为一种绿色、可取的工艺。既能解决固体废弃物处理处置成本高、处理量少的问题，减少固体废弃物堆积造成的环境污染，规模化消纳一般固废，又能生产新的产品获得经济效益，实现了浸出渣的无害化、资源化再利用，是实现碳达峰碳中和目标的重要途径。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图：

其中：

1为破碎机，2为浸出搅拌器，3为压滤机，4为萃取机，5为电解槽，6为干燥机，7为造粒机，8为回转窑，9为脱硫塔，10为袋式除尘器，11为引风机，12为烟囱。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参见附图1，一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置，包括：破碎机1，进出搅拌器2，压滤机3，萃取机4，电解槽5，干燥机6，造粒机7，回转窑8，脱硫塔9，袋式除尘器10，引风机11，烟囱12。

电镀污泥直接送入破碎机1的入口，经破碎后送入浸出搅拌器2，在浸出搅拌器中加入2.2m³的菌液，调配合适的固液比(1∶4)，浸出终点的pH值控制在1.5-2.0，得到的浸出料浆经压滤机3压滤后，滤液进入萃取机4，经过多级萃取后送入电解槽5，在电场的作用下沉积析出金属铜。浸出渣送入干燥机6的入口，干燥后的浸出渣连同黄金尾矿(浸出渣∶黄金尾矿＝4∶6)经过造粒机7将混合物捏实挤压成生陶粒后送入回转窑8的尾部，在高温焙烧下，陶粒产品从回转窑8的头部产出，高温燃烧后产生的废气依次经过脱硫塔9，袋式除尘器10进行净化，达到排放标准后通过引风机11，从烟囱12排放至大气。

下面结合具体实施例说明电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的具体方法：

实施例1：

将一定量的电镀污泥送入破碎机进行破碎，破碎后的污泥送入浸出搅拌器，在浸出搅拌器中加入2.2m³的菌液，调配合适的固液比(1∶4)，浸出终点的pH值控制在1.5-2.0。将浸出料浆送入压滤机固液分离，得到的浸出液进入萃取机经过多级萃取后送入电解槽电解，然后得到金属铜，铜萃取余液经过分步沉淀后得到氢氧化铬、氢氧化铁、碳酸锌及硫酸镍。产生的废气硫酸雾经酸雾吸收塔和活性炭吸附处理达标后排放，产生的废水经浓缩蒸发后回收利用。生物浸出后得到的浸出渣可作为生产陶粒的原料，将干燥机干燥后的浸出渣连同黄金尾矿研磨成粉进行筛分，将筛分好的原料进行称量，配比(浸出渣∶黄金尾矿＝4∶6)，加适量的水搅拌均匀得到混合料。将混合料送入造粒机捏实挤压成生陶粒后送入窑炉焙烧，在1100℃的烧结温度下烧制50分钟后出料，待冷却后得到陶粒产品。燃烧产生的烟气经过脱硫处理后经过袋式除尘器过滤，达到排放标准后从烟囱排出，经回转窑烧结所形成的产品符合《陶粒窑协同处置固体废物技术规范2019》以及建材产品的相关要求。

实施例2：

将一定量的电镀污泥送入破碎机进行破碎，破碎后的污泥送入浸出搅拌器，在浸出搅拌器中加入2.2m³的菌液，调配合适的固液比(1∶4)，浸出终点的pH值控制在1.5-2.0。将浸出料浆送入压滤机固液分离，得到的浸出液进入萃取机经过多级萃取后送入电解槽电解，然后得到金属铜，铜萃取余液经过分步沉淀后得到氢氧化铬、氢氧化铁、碳酸锌及硫酸镍。产生的废气硫酸雾经酸雾吸收塔和活性炭吸附处理达标后排放，产生的废水经浓缩蒸发后回收利用。生物浸出后得到的浸出渣可作为生产陶粒的原料，将干燥机干燥后的浸出渣连同黄金尾矿研磨成粉进行筛分，将筛分好的原料进行称量，配比(浸出渣∶黄金尾矿＝4∶7)，加适量的水搅拌均匀得到混合料。将混合料送入造粒机捏实挤压成生陶粒后送入窑炉焙烧，在1120℃的烧结温度下烧制40分钟后出料，待冷却后得到陶粒产品。燃烧产生的烟气经过脱硫处理后经过袋式除尘器过滤，达到排放标准后从烟囱排出，经回转窑烧结所形成的产品符合《陶粒窑协同处置固体废物技术规范2019》以及建材产品的相关要求。

实施例3：

将一定量的电镀污泥送入破碎机进行破碎，破碎后的污泥送入浸出搅拌器，在浸出搅拌器中加入2.2m³的菌液，调配合适的固液比(1∶4)，浸出终点的pH值控制在1.5-2.0。将浸出料浆送入压滤机固液分离，得到的浸出液进入萃取机经过多级萃取后送入电解槽电解，然后得到金属铜，铜萃取余液经过分步沉淀后得到氢氧化铬、氢氧化铁、碳酸锌及硫酸镍。产生的废气硫酸雾经酸雾吸收塔和活性炭吸附处理达标后排放，产生的废水经浓缩蒸发后回收利用。生物浸出后得到的浸出渣可作为生产陶粒的原料，将干燥机干燥后的浸出渣连同黄金尾矿研磨成粉进行筛分，将筛分好的原料进行称量，配比(浸出渣∶黄金尾矿＝4∶8)，加适量的水搅拌均匀得到混合料。将混合料送入造粒机捏实挤压成生陶粒后送入窑炉焙烧，在1130℃的烧结温度下烧制30分钟后出料，待冷却后得到陶粒产品。燃烧产生的烟气经过脱硫处理后经过袋式除尘器过滤，达到排放标准后从烟囱排出，经回转窑烧结所形成的产品符合《陶粒窑协同处置固体废物技术规范2019》以及建材产品的相关要求。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电镀污泥生物浸出后浸出渣烧结陶粒的装置，其特征在于：包括破碎机、浸出搅拌器、压滤机、萃取机、电解槽、干燥机、造粒机、回转窑、脱硫塔、袋式除尘器、引风机、烟囱；

电镀污泥送入所述破碎机的进料口，所述破碎机的出料口经所述浸出搅拌器与所述压滤机的进料口相连接，所述压滤机的出液口经所述萃取机与所述电解槽的进料口相连接，所述压滤机的出渣口与所述干燥机的进料口相连接，所述干燥机的出料口经所述造粒机与所述回转窑的窑尾进料口相连接，所述回转窑的烟气出口经所述脱硫塔与所述袋式除尘器的进口相连接，所述袋式除尘器的出口与所述引风机相连接，所述引风机的出风口与所述烟囱相连接。

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