一種銅冶煉污泥的處理方法，涉及一種銅冶煉污泥的綜合利用與環(huán)保處理方法。

背景技術(shù)：

銅冶煉工廠普遍采用石灰-鐵鹽法處理酸性廢水,產(chǎn)生大量含砷及cu、hg等重金屬的銅冶煉污泥。這些重金屬化合物很不穩(wěn)定,堆存情況下很容易釋放重金屬離子。目前銅冶煉污泥已作為含銅廢物、含汞廢物被列入危險(xiǎn)廢物名錄，其砷離子浸出毒性也遠(yuǎn)超《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(gb5085.3-2007)標(biāo)準(zhǔn)，需要專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理，處置成本較高。

目前，國內(nèi)外對銅冶煉污泥等危險(xiǎn)固體廢棄物的處理方法主要是固化處理后考慮綜合利用。固化處理是利用物理-化學(xué)方法將危險(xiǎn)廢棄物摻和并包裹在密實(shí)的惰性材料中，使危險(xiǎn)廢棄物穩(wěn)定化的一種過程。

固化技術(shù)最先是從處置放射性危險(xiǎn)廢棄物發(fā)展而來的，日本、歐洲已應(yīng)用多年。近年來，美國開始重視此技術(shù)。時(shí)至今日，固化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于處理砷渣、汞渣、電鍍污泥、鎘渣等。日本、美國已經(jīng)規(guī)定固化技術(shù)可應(yīng)用于處理危險(xiǎn)廢棄物包括煉鋼產(chǎn)生的污泥、鉛基引爆劑廢水處理產(chǎn)生污泥、煉油廠副油渣、處理金屬表面產(chǎn)生的重金屬污泥以及電鍍污泥等。

目前，國內(nèi)外危險(xiǎn)廢物固化技術(shù)主要包括水泥固化、塑性固化、石灰固化、自膠結(jié)固化和熔融固化五種固化方法。其固化原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示。

五種固化形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，總的來說，工藝簡單、成本低的其固化效果不夠理想，增容也較大；工藝復(fù)雜、效果較好的需要專業(yè)人員和設(shè)備，成本較高。因此，研發(fā)一種成本低、效果好的復(fù)合型固化方式是行業(yè)的未來趨勢。

cn106978609a公開了一種含銅污泥中銅的回收和綜合利用處理方法，將含銅污泥干化酸化后制得電解液進(jìn)行電解得到金屬銅，能實(shí)現(xiàn)銅的回收利用。但對其他重金屬沒有進(jìn)行處理，廢渣仍屬危廢。

cn103979755a公開了一種電鍍污泥與低量含銅污泥綜合處理方法，將待處理的電鍍污泥與低量含銅污泥混合干化酸化后制得電解液并電解生成高純度的混合金屬電解板。該發(fā)明綜合處理了銅冶煉污泥中的多種重金屬，但是工藝復(fù)雜，成本較高。

cn103011738a公開了一種銅污泥的固化方法，該方法以冶金工業(yè)銅污泥、粉煤灰、水泥、艾薩爐渣等為原料，通過混配混磨、注模、成型、養(yǎng)護(hù)等工藝制備得到成品，充分利用了冶金行業(yè)中的廢物資源，但僅僅利用粉煤灰的吸附和水泥等材料的固化性能，需加入較高比例的粉煤灰和水泥等原料，體積增加較大。

cn201410197446.8提供了一種高砷重金屬污泥資源綜合利用的方法，將高砷重金屬污泥干燥粉碎后高溫分解提取重金屬、制備硫酸，達(dá)到了資源綜合利用的目的。但工藝復(fù)雜，耗能較大。

cn201410841628.4提供了一種多循環(huán)選擇性浸出銅冶煉廢水污泥中銅鋅鎳的方法，采用多次分段酸化的方法將銅冶煉污泥中的重金屬浸出提取，原理清晰，方法簡單，但工藝流程復(fù)雜，強(qiáng)酸用量大且有強(qiáng)酸性廢水產(chǎn)生。

王湖坤，李曄等人研究了有關(guān)大冶有色金屬公司銅冶煉污泥的綜合利用，先從污泥里提煉銅、金、銀等貴金屬，然后再混合河砂、粉煤灰等材料將其壓制固化。雖然能回收部分貴金屬，但工藝復(fù)雜，成本高。

鄭愛華等利用氨浸法回收銅冶煉污泥中的銅元素。雖能提出較多的銅但工藝復(fù)雜，且對污泥沒有進(jìn)行其他重金屬方面的處理。

李兵等人提出了一種銅冶煉污泥處理方法，將銅冶煉工藝與含銅污泥的火法處置工藝結(jié)合起來協(xié)同處置。它不適用于大部分工藝固定的銅冶煉企業(yè)。

由此可見，上述已有的處理銅冶煉污泥的方法中，多是用來提取銅冶煉污泥中的重金屬，以無害化為目的的處理方法較少，因此研究一種工藝簡單、成本較低的、能協(xié)同利用多種工業(yè)固體廢物對銅冶煉污泥進(jìn)行無害化處理的方法迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能協(xié)同利用多種固體廢棄物，工藝簡單，處理成本低，重金屬離子固化效果好且不產(chǎn)生二次污染的銅冶煉污泥處理方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏進(jìn)行混合，輔以少量添加劑，壓制成型，養(yǎng)護(hù)形成污泥固化體。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程的銅冶煉污泥經(jīng)過稀釋，然后調(diào)節(jié)ph值至9-10。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的赤泥量為：銅冶煉污泥與赤泥的重量比例為1：1-1：3。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的礦渣量為：銅冶煉污泥與礦渣的重量比為5：1-10：1。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的脫硫石膏量為：銅冶煉污泥與脫硫石膏的重量比為5：1-10：1。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的添加劑為水泥、聚乙烯醇、羧甲基纖維素中的一種或其混合物，且總添加量為：銅冶煉污泥與總添加量的重量比為200：1-100：1。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中是采用砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行混合的，其混合時(shí)間為5-10分鐘。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中采用液壓機(jī)進(jìn)行壓制成型，其成型壓力在15-30mpa。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中成型后的養(yǎng)護(hù)時(shí)間在20-40小時(shí)。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥稀釋過程稀釋倍數(shù)為2-4倍。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥稀釋后，加入赤泥調(diào)節(jié)ph值。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥包括：銅火法冶煉中石灰-鐵鹽法處理酸性廢水(污酸)過程中含重金屬及砷的污泥濾餅、中和渣中的一種或其混合物。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的礦渣為：在煉鐵過程中的雜質(zhì)與石灰等反應(yīng)生成以硅酸鹽和硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的脫硫石膏為：二水硫酸鈣caso4·2h2o含量≥93％的石灰-石灰石法回收燃煤或油的煙氣中的二氧化硫技術(shù)的副產(chǎn)物。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的赤泥為：浸出ph值≥10的拜耳法赤泥。

脫硫石膏等固體廢物對銅冶煉污泥進(jìn)行無害化處理，利用赤泥的堿性、粘性、吸附性和可塑性，協(xié)同礦渣、脫硫石膏、等固體廢物對銅冶煉污泥進(jìn)行處理，通過形成氫氧化物、吸附、物理包裹、形成砷酸鈣鹽等方式對污泥中的重金屬和砷進(jìn)行無害化處理,最后形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的污泥固化體，達(dá)到固化砷離子及cu、hg等重金屬離子的效果，工藝簡單，處理成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的銅冶煉污泥的處理工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

一種銅冶煉污泥的處理方法，處理過程以赤泥為主要原料，協(xié)同礦渣、脫硫石膏等固體廢物對銅冶煉污泥進(jìn)行無害化處理，先將銅冶煉污泥進(jìn)行稀釋及ph調(diào)節(jié)預(yù)處理，再加入赤泥，礦渣、脫硫石膏和添加劑并混合均勻，采用液壓機(jī)壓制成型并養(yǎng)護(hù)，最后形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的污泥固化體，達(dá)到固化砷及cu、hg等重金屬離子、降低環(huán)保成本的效果。

銅冶煉污泥進(jìn)行稀釋時(shí)，通過加入水(工業(yè)用水即可)進(jìn)行稀釋，稀釋倍數(shù)為2-4倍；將銅冶煉污泥稀釋后調(diào)節(jié)其ph值為9-10；優(yōu)選ph調(diào)節(jié)劑為赤泥。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中銅冶煉污泥與赤泥的重量比為1：1-1：3；銅冶煉污泥與礦渣的重量比為5：1-10：1；銅冶煉污泥與脫硫石膏的重量比為5：1-10：1，銅冶煉污泥與添加劑重量比為200：1-100：1。

本發(fā)明的一種銅冶煉污泥的處理方法，采用砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行混合；混合時(shí)間為5-10分鐘；通過液壓機(jī)進(jìn)行壓制成型；成型壓力在15-30mpa；成型后采用自然養(yǎng)護(hù)的方式，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間20-40小時(shí)。

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

某有色金屬公司，其銅冶煉污泥處理前后浸出毒性檢測如表1：

表1某有色金屬公司處理前后污泥浸出毒性

將污泥稀釋4倍，加入赤泥將其ph調(diào)至9，以1：1.5比例加入赤泥，以10：1的比例加入礦渣和脫硫石膏，以100：1的比例加入羧甲基纖維素，以25mpa的壓力進(jìn)行壓制成型并養(yǎng)護(hù)30小時(shí)，檢測其重金屬浸出毒性，結(jié)果見表1，由表可知，cu浸出毒性降低67.13％，as浸出毒性降低98.4％,zn浸出毒性降低88％，cd浸出毒性降低82％，hg浸出毒性降低95％。

實(shí)施例2

某銅冶煉工廠，其銅冶煉工廠處理前后浸出毒性檢測如表2：

表2某銅冶煉工廠處理前后污泥浸出毒性

將污泥稀釋3倍，加入赤泥將其ph調(diào)至9.5，以1：1比例加入赤泥，以5：1的比例加入礦渣，以10：1的比例加入脫硫石膏，以150：1的比例加入聚乙烯醇，以30mpa的壓力進(jìn)行壓制成型并養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，檢測其重金屬浸出毒性，結(jié)果見表1，由表可知，cu浸出毒性降低62.81％，as浸出毒性降低96.51％,pb浸出毒性降低59.95％，zn浸出毒性降低80.90％，cd浸出毒性降低83.48％，hg浸出毒性降低42.86％。

實(shí)施例3

某銅冶煉企業(yè)，其銅冶煉污泥處理前后浸出毒性檢測如表3：

表3某銅冶煉企業(yè)處理前后污泥浸出毒性

將污泥稀釋2倍，加入赤泥將其ph調(diào)至10，以1：1比例加入赤泥，以5：1的比例加入礦渣和脫硫石膏，以100：1的比例加入水泥，以20mpa的壓力進(jìn)行壓制成型并養(yǎng)護(hù)20小時(shí)，檢測其重金屬浸出毒性，結(jié)果見表3，由表可知，cu浸出毒性降低59.91％，as浸出毒性降低93.17％,pb浸出毒性降低85.19％，zn浸出毒性降低62.63％，cd浸出毒性降低80.36％，hg浸出毒性降低89.66％。

技術(shù)特征：

1.一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合，壓制成型，養(yǎng)護(hù)形成污泥固化體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于混合前的銅冶煉污泥需經(jīng)過稀釋，然后調(diào)節(jié)其ph值至9-10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的赤泥量為：銅冶煉污泥與赤泥的重量比例為1：1-1：3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的礦渣量為：污泥與礦渣的重量比為5：1-10：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的脫硫石膏量為：銅冶煉銅冶煉污泥與脫硫石膏的重量比為5：1-10：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合過程時(shí)，加入的添加劑為水泥、聚乙烯醇、羧甲基纖維素中的一種或其混合物，且銅冶煉污泥與添加劑總量的重量比為200：1-100：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中是采用砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行混合的，其混合時(shí)間為5-10分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中采用液壓機(jī)進(jìn)行壓制成型，其成型壓力在15-30mpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其處理過程中成型后的養(yǎng)護(hù)時(shí)間在20-40小時(shí)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥稀釋過程稀釋倍數(shù)為2-4倍。

11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥稀釋后，加入赤泥調(diào)節(jié)ph值。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的銅冶煉污泥包括：銅火法冶煉中石灰-鐵鹽法處理酸性廢水、污酸過程中含重金屬及砷的污泥濾餅、中和渣中的一種或其混合物。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的礦渣為：在煉鐵過程中的雜質(zhì)與石灰等反應(yīng)生成以硅酸鹽和硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的脫硫石膏為：二水硫酸鈣caso4·2h2o含量≥93％的石灰-石灰石法回收燃煤或油的煙氣中的二氧化硫技術(shù)的副產(chǎn)物。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅冶煉污泥的處理方法，其特征在于其所述的赤泥為：浸出ph值≥10的拜耳法赤泥。

技術(shù)總結(jié)

一種銅冶煉污泥的處理方法，涉及一種銅冶煉污泥的綜合利用與環(huán)保處理方法。其特征在于其處理過程將銅冶煉污泥與赤泥、礦渣、脫硫石膏、添加劑進(jìn)行混合，壓制成型，養(yǎng)護(hù)形成污泥固化體。本發(fā)明的處理方法，利用赤泥的強(qiáng)堿性，對加水稀釋后的銅冶煉污泥進(jìn)行pH調(diào)節(jié)預(yù)處理，將污泥漿調(diào)節(jié)至堿性以沉淀大部分重金屬離子；利用赤泥的粘性、吸附性和可塑性，配合礦渣、脫硫石膏，添加劑對預(yù)處理后的銅冶煉污泥進(jìn)行固化，通過形成氫氧化物、吸附、物理包裹、形成砷酸鈣鹽等方式對污泥中的重金屬和砷進(jìn)行無害化處理,最后形成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的污泥固化體，達(dá)到固化砷離子及Cu、Hg等重金屬離子，使銅冶煉污泥由危險(xiǎn)固廢轉(zhuǎn)化成一般固廢的目的，以廢治廢，降低環(huán)保成本。

技術(shù)研發(fā)人員：孫鳳娟

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國鋁業(yè)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.01.09

技術(shù)公布日：2020.05.29