一种处理含重金属废液的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种处理含重金属废液的方法，特别是涉及一种用含硅物质处理含重金属废液的方法。
【背景技术】
[0002]重金属指比重大于4或5的金属，约有45种，通常的重金属污染，主要是指汞、铅、镉、铬等生物毒性显著的重金属的环境污染，还包括具有一定毒性的重金属如锌、铜、钴、镍、锡、银等。重金属污染物难以治理，它们在水体中积累到一定的限度就会对水体、水生植物、水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链影响到人类的自身健康。在矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业中的许多生产过程中都产生重金属废水，这些废水严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命，如人体若摄取了过多的钥元素会导致痛风综合症，关节痛及畸形，肾脏受损，并有生长发育迟缓，动脉硬化，结蒂组织变性等病症。当前，儿童铅中毒，重金属致胎儿畸形，重金属中毒等事件也屡有发生，使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。
[0003]废液中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。其处理方法一般是在生产地点就地处理(如不排出生产车间)，并且常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用，形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加以无害化处理。
[0004]目前国内外在研的含重金属废水处理的技术很多，如目前研制成功已经在进行的重金属离子络合剂法处理含重金属废水，是国内外最新研究成功的一种化学沉淀法。该方法具有出水可回用，重金属可分步回收，实现节能减排、资源回收的目的，是当前较为可行的含重金属废水处理的方法。但是此法成本较为高昂，回收复杂，不利于产业化推广。
[0005]因此，寻找一种既节省成本，又不产生二次污染的含重金属废液的方法就显得尤为迫切。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种处理工艺、处理设备简单，处理成本低廉，处理效果显著的工艺，又不产生二次污染的含重金属废液的综合处理方法。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了一种用含硅物质处理含重金属废液的方法，所述方法包括如下步骤:
[0008]A、将含硅物质与重金属废液按1:3?1:50的固液比例混合，搅拌均匀，形成固液混合物；
[0009]B、将固液混合物倒入反应釜中，检查气密性，确定反应釜气密性良好后把温度参数调节至120?350°C，反应釜的压力为1.5?7.0Mpa ；
[0010]C、不断搅拌，当反应釜内的温度升高到设置的温度值后，继续反应I?1h ;
[0011]D、将处理之后的混合物进行固液分离，之后再把脱水后的固体物进行资源化利用或者直接进行无害化处理。
[0012]优选地，步骤A中所述含硅物质包括飞灰、高岭土、陶土或其他含硅物质。
[0013]优选地，在步骤A中形成固液混合物时，加入碱性物。
[0014]优选地，在反应釜中混入铜粉、铁粉、金属氧化物粉末或其两者、三者的混合物。作为催化剂。
[0015]优选地，反应釜的升温时，其升温速率为I?10°C /min。
[0016]优选地，所述反应釜为耐压反应釜。
[0017]优选地，所述反应釜内部材质为不锈钢、陶瓷、聚四氟乙烯，外部材质为铸铁。
[0018]优选地，所述反应釜内带有搅拌的装置，在加热过程中不断地搅拌固液混合物。
[0019]优选地，步骤D中的固液分离方式为机械压滤或者离心脱水。
[0020]进一步，优选地，反应釜在处理含重金属废液时，固液混合物处于亚临界或者临界状态。
[0021]基于上述技术方案，本发明的优点是:
[0022]本发明提供了一种用含硅物质处理含重金属废液的方法，利用该条件下处于亚临界或者临界状态下，含硅物质中Si的形态发生改变，反应后固液混合物中的重金属形成具有稳定结构的硅铝酸盐，实现了含重金属废液的高效处理。与此同时，本发明的处理工艺、处理设备简单，处理成本低廉，并且本发明的方法对各种重金属的处理效率极高，均达到90%以上，处理具有较强的稳定性，使得处理后的固体物可实现无害化处理或者资源化利用。
【具体实施方式】
[0023]下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0024]实施例1
[0025]本发明提供了一种用含硅物质处理含重金属废液的方法，其具体为如下所述:
[0026]将含硅物质与含重金属废液按1: 3?1: 50的固液比例混合，所述含硅物质包括飞灰、高岭土、陶土或其两者、三者的混合物，搅拌均匀，形成固液混合物。完成之后，可在其中加入少量的碱性物，添加碱性物能提高反应效率，碱性物质的加入也能降低反应产生的Cl-带来的腐蚀，最终还能够减少有毒氯化物副产品的形成。
[0027]将固液混合物倒入反应釜中，为了获得较佳的处理效果，可在其中添加铜粉、铁粉、金属氧化物或其两者、三者的混合物，作为催化剂，以加快反应速率，节约成本。所述反应釜为耐压反应釜，其内部材质为不锈钢、陶瓷或聚四氟乙烯，外部材质为铸铁。旋紧螺栓后检查气密性，确定反应釜气密性良好后把温度参数调节至120?350°C，并将反应釜的压力设置为1.5?7.0Mpa0所述反应釜的升温时，其升温速率为I?10°C /min。并且所述反应釜内带有搅拌的装置，可以在加热过程中不断地匀速搅拌固液混合物，使得固液混合物受热均匀，充分反应。
[0028]不断搅拌，当反应釜内的温度升高到设置的温度值后，继续反应I?10h。反应釜在处理含重金属废液时，溶剂处于亚临界或者临界状态。正是由于这种处于亚临界或者临界状态，反应后含重金属废液中的重金属与加入的含硅物质形成了具有稳定结构的其他硅铝酸盐，使重金属的浸出毒性显著降低。
[0029]将处理之后的混合物进行固液分离，之后再把脱水后的固体物进行无害化处理或者资源化利用。具体地，脱水后的固体物可以直接填埋或者混入水泥填埋，其毒性很低，完全符合国家规定的标准，也可以混入混凝土作为建材使用，进行资源化利用。
[0030]在本发明中，含重金属废液中的重金属渗滤毒性测试按照中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T299— 2007、固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法进行检测。
[0031]实施例2