本發(fā)明涉及鎢渣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎢渣回收及再利用方法。

背景技術(shù)：

在鎢冶煉行業(yè)，多采用熱堿浸出濕法工藝處理鎢礦，產(chǎn)生大量的鎢冶煉廢渣（以下簡稱鎢渣）。在鎢渣中，一方面富含鎢、鉭、鈮和鈧等金屬，是寶貴資源；另一方面含有2016年被列為hw48危險(xiǎn)固廢（323-001-48）的有毒元素pb（鉛）和as（砷），具備了資源性和污染性的雙重特性。

目前具備處置該類危險(xiǎn)固廢的企業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)甚少，但是若按傳統(tǒng)的方法填埋或堆存，無疑存在污染地下水源的巨大風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)存的技術(shù)中，多為回收其中的有價(jià)金屬，如，中國專利cn109182785a公開的鎢礦中鎢渣的冶煉工藝，采用微波干燥、研磨后再次堿煮的方式回收其中的鎢；中國專利cn109022810a中公開的從鎢渣中分離回收有價(jià)金屬鐵、錳和鈧的方法，采用硫酸浸出有價(jià)金屬離子后，通過p204和磺化煤油有機(jī)相同時(shí)回收萃取錳、鐵和鈧。當(dāng)然，也有針對鎢渣除氟和砷的方法，如中國專利cn109457107a和cn109402379a，采用將鎢渣烘干磨細(xì)后送至回轉(zhuǎn)爐在氮?dú)饣驓鍤鈿夥障逻M(jìn)行煅燒、將氟和砷轉(zhuǎn)變成氣體的方法將其去除。上述方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)有價(jià)金屬的回收及毒性物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，但并未真正地實(shí)現(xiàn)無害化處理。另外，中國專利cn109053148a公開的鎢渣泡沫陶瓷及其制備方法中，雖然采用鎢渣、長石、石英粉、高嶺土15~30％、氧化鋁粉和發(fā)泡劑等制備泡沫陶瓷實(shí)現(xiàn)了鎢渣的高值化利用，但是，陶瓷需要高溫?zé)?，成本較高，且仍然存在有毒元素pb和as揮發(fā)造成環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鎢渣回收及再利用方法，其通過硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)凝攪結(jié)構(gòu)有效對鎢渣中有毒元素pb和as的固封處理問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種鎢渣回收及再利用方法，包括：

s1從鎢渣中回收有價(jià)金屬得到二次鎢渣，所述有價(jià)金屬包括鎢、鐵及錳；

s2對高嶺土進(jìn)行煅燒活化得到偏高嶺土，并對偏高嶺土進(jìn)行球磨；

s3按照預(yù)設(shè)比例混合高爐渣、球磨后的偏高嶺土及二次鎢渣，外加堿性激發(fā)劑和水進(jìn)行混料；

s4將混料后得到的料漿注模成型；

s5對模型養(yǎng)護(hù)及脫模得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟s1中，對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗及酸浸處理，以從中回收有價(jià)金屬鎢、鐵及錳。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟s2中，高嶺土在600~800℃下煅燒1~5h進(jìn)行活化得到偏高嶺土，且對偏高嶺土球磨后過100目篩去除粗顆粒。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟s2中，高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的質(zhì)量比為：40~50%的高爐渣、30~50%的偏高嶺土及10~30%的二次鎢渣；外加的堿性激發(fā)劑為水玻璃和氫氧化鈉混合，其中，堿濃度為3~6%，模數(shù)為0.7~1.2；堿性激發(fā)劑使用前陳化12~36h，且堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比為0.3~0.4；

在混料的過程中，將高爐渣、偏高嶺土、二次鎢渣、堿性激發(fā)劑及水置入高速混合機(jī)中攪拌10~25mins，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200~1600r/min。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟s5中，在溫度為40~80℃、濕度為50~60%的條件下對模型密封養(yǎng)護(hù)12~36h后，從模具中脫出并在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本發(fā)明提供的鎢渣回收及再利用方法中，采用鎢渣、高爐渣及偏高嶺土為主要原料制備地質(zhì)聚合物，由于高爐渣和偏高嶺土具備高鋁硅特性，鎢渣中包含氧化鈣，是以混合物在堿激發(fā)劑的作用下會(huì)形成結(jié)構(gòu)致密的硅鋁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)聚合物，該地質(zhì)聚合物在150℃下制備，無需經(jīng)過兩磨一燒，能耗低、成本低廉，具有固廢重金屬的能力及良好的力學(xué)性質(zhì)，有效將鎢渣中的有毒元素pb和as固封在其中，有效解決鎢渣中有毒元素pb和as的處理難問題，大大降低了對環(huán)境的污染，且進(jìn)行了高值化利用，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

附圖說明

下面將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說明優(yōu)選實(shí)施方式，對上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明中鎢渣回收及再利用方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。

針對鎢渣中有毒元素pb和as較難處理的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鎢渣回收及再利用方法，其將有毒元素pb和as固封地質(zhì)聚合物，避免其污染環(huán)境的同時(shí)進(jìn)行了高值化利用。如圖1所示，該方法中包括：

s1從鎢渣中回收有價(jià)金屬得到二次鎢渣。具體，對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗及酸浸處理，以從中回收有價(jià)金屬鎢、鐵及錳。

s2對高嶺土進(jìn)行煅燒活化得到偏高嶺土，并對偏高嶺土進(jìn)行球磨。具體，，將高嶺土在600~800℃下煅燒1~5h進(jìn)行活化得到偏高嶺土，且對偏高嶺土球磨后過100目篩去除粗顆粒。

s3按照預(yù)設(shè)比例混合高爐渣、球磨后的偏高嶺土及二次鎢渣，外加堿性激發(fā)劑和水進(jìn)行混料。高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的質(zhì)量比為：40~50%的高爐渣、30~50%的偏高嶺土及10~30%的二次鎢渣，三者總和為100%。外加的堿性激發(fā)劑為水玻璃和氫氧化鈉混合，其中，堿濃度為3~6%，模數(shù)為0.7~1.2。配置好的堿性激發(fā)劑陳化12~36h后添加，且堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比為0.3~0.4。在混料的過程中，將高爐渣、偏高嶺土、二次鎢渣、堿性激發(fā)劑及水置入高速混合機(jī)中攪拌10~25mins，在轉(zhuǎn)速為1200~1600r/min的條件下混合。

s4將混料后得到的料漿注模成型；

s5對模型養(yǎng)護(hù)及脫模得到鎢渣地質(zhì)聚合物。具體，在溫度為40~80℃、濕度為50~60%的條件下對模型密封養(yǎng)護(hù)12~36h后，從模具中脫出并在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

實(shí)施例1

對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗和酸浸處理后回收其中的有價(jià)金屬鎢、鐵和錳，與此同時(shí)，將高嶺土在600℃下煅燒5h進(jìn)行活化，且將煅燒后的偏高嶺土球磨并過100目篩去除粗顆粒。

將質(zhì)量比分別為高爐渣40%、偏高嶺土40%及二次鎢渣20%的混合物，及堿濃度為3%、模數(shù)為1.2的堿性激發(fā)劑（水玻璃和氫氧化鈉混合，且配制的堿性激發(fā)劑經(jīng)陳化12h后添加）添加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混料，其中，堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比0.3，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，攪拌的時(shí)間為15mins。

將混料得到的料漿注模成型，并在溫度為40℃、濕度為50%的條件下密封養(yǎng)護(hù)36h后，從模具中脫出在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本實(shí)例中，鎢渣地質(zhì)聚合物的28d抗壓強(qiáng)度為56mpa，重金屬等有毒元素固封達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)gb5085.3-2001《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》。

實(shí)施例2

對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗和酸浸處理后回收其中的有價(jià)金屬鎢、鐵和錳，與此同時(shí)，將高嶺土在650℃下煅燒4h進(jìn)行活化，且將煅燒后的偏高嶺土球磨并過100目篩去除粗顆粒。

將質(zhì)量比分別為高爐渣35%、偏高嶺土35%及二次鎢渣30%的混合物，及堿濃度為4%、模數(shù)為1的堿性激發(fā)劑（水玻璃和氫氧化鈉混合，且配制的堿性激發(fā)劑經(jīng)陳化18h后添加）添加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混料，其中，堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比0.35，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1600r/min，攪拌的時(shí)間為10mins。

將混料得到的料漿注模成型，并在溫度為50℃、濕度為52%的條件下密封養(yǎng)護(hù)30h后，從模具中脫出在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本實(shí)例中，鎢渣地質(zhì)聚合物的28d抗壓強(qiáng)度為44mpa，重金屬等有毒元素固封達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)gb5085.3-2001《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》。

實(shí)施例3

對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗和酸浸處理后回收其中的有價(jià)金屬鎢、鐵和錳，與此同時(shí)，將高嶺土在700℃下煅燒3h進(jìn)行活化，且將煅燒后的偏高嶺土球磨并過100目篩去除粗顆粒。

將質(zhì)量比分別為高爐渣50%、偏高嶺土40%及二次鎢渣10%的混合物，及堿濃度為5%、模數(shù)為0.8的堿性激發(fā)劑（水玻璃和氫氧化鈉混合，且配制的堿性激發(fā)劑經(jīng)陳化24h后添加）添加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混料，其中，堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比0.4，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1400r/min，攪拌的時(shí)間為15mins。

將混料得到的料漿注模成型，并在溫度為60℃、濕度為54%的條件下密封養(yǎng)護(hù)24h后，從模具中脫出在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本實(shí)例中，鎢渣地質(zhì)聚合物的28d抗壓強(qiáng)度為46mpa，重金屬等有毒元素固封達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)gb5085.3-2001《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》。

實(shí)施例4

對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗和酸浸處理后回收其中的有價(jià)金屬鎢、鐵和錳，與此同時(shí)，將高嶺土在750℃下煅燒2h進(jìn)行活化，且將煅燒后的偏高嶺土球磨并過100目篩去除粗顆粒。

將質(zhì)量比分別為高爐渣35%、偏高嶺土50%及二次鎢渣15%的混合物，及堿濃度為6%、模數(shù)為0.7的堿性激發(fā)劑（水玻璃和氫氧化鈉混合，且配制的堿性激發(fā)劑經(jīng)陳化30h后添加）添加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混料，其中，堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比0.35，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1300r/min，攪拌的時(shí)間為20mins。

將混料得到的料漿注模成型，并在溫度為70℃、濕度為56%的條件下密封養(yǎng)護(hù)18h后，從模具中脫出在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本實(shí)例中，鎢渣地質(zhì)聚合物的28d抗壓強(qiáng)度為50mpa，重金屬等有毒元素固封達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)gb5085.3-2001《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》。

實(shí)施例5

對鎢渣進(jìn)行堿煮、水洗和酸浸處理后回收其中的有價(jià)金屬鎢、鐵和錳，與此同時(shí)，將高嶺土在800℃下煅燒1h進(jìn)行活化，且將煅燒后的偏高嶺土球磨并過100目篩去除粗顆粒。

將質(zhì)量比分別為高爐渣45%、偏高嶺土30%及二次鎢渣25%的混合物，及堿濃度為5%、模數(shù)為0.9的堿性激發(fā)劑（水玻璃和氫氧化鈉混合，且配制的堿性激發(fā)劑經(jīng)陳化36h后添加）添加入高速混合機(jī)中進(jìn)行混料，其中，堿性激發(fā)劑與高爐渣、偏高嶺土及二次鎢渣的液固比0.3，高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min，攪拌的時(shí)間為25mins。

將混料得到的料漿注模成型，并在溫度為80℃、濕度為60%的條件下密封養(yǎng)護(hù)12h后，從模具中脫出在自然條件下養(yǎng)護(hù)至期齡得到鎢渣地質(zhì)聚合物。

在本實(shí)例中，鎢渣地質(zhì)聚合物的28d抗壓強(qiáng)度為57mpa，重金屬等有毒元素固封達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)gb5085.3-2001《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》。

應(yīng)當(dāng)說明的是，上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鎢渣回收及再利用方法，包括：S1.從鎢渣中回收有價(jià)金屬得到二次鎢渣，有價(jià)金屬包括鎢、鐵及錳；S2.對高嶺土進(jìn)行煅燒活化得到偏高嶺土，并對偏高嶺土進(jìn)行球磨；S3.按照預(yù)設(shè)比例混合高爐渣、球磨后的偏高嶺土及二次鎢渣，外加堿性激發(fā)劑和水進(jìn)行混料；S4.將混料后得到的料漿注模成型；S5.對模型養(yǎng)護(hù)及脫模得到鎢渣地質(zhì)聚合物。有效解決鎢渣中有毒元素Pb和As的處理難問題，大大降低了對環(huán)境的污染，且進(jìn)行了高值化利用，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

技術(shù)研發(fā)人員：劉虎;聶辰熙;章少華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2019.04.23

技術(shù)公布日：2019.07.30