电镀污泥综合回收有价金属和无害化处理的方法
【专利摘要】本发明公开了一种电镀污泥综合回收有价金属和无害化处理的方法，该方法包括配料、制粒、熔炼、吹炼、收尘、烟化和尾气处理等步骤。本发明采用火法冶金，原料适应性广，熔炼与吹炼在同一炉子内完成，设备操作简单，金属回收率高；经过高温强还原熔炼后，使其中6价有害铬还原为3价无害铬，完成电镀污泥的无害化处理；由于电镀污泥的主要成份为金属氧化物，还原熔炼的烟气中仅含微量的二氧化硫，因此烟气出来不需要脱硫；没有工艺废水产生，环境污染少；能从电镀污泥中有效地回收有价金属，并且实现无害化处理。
【专利说明】电镀污泥综合回收有价金属和无害化处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于火法冶金综合回收技术，具体涉及一种电镀污泥综合回收有价金属和无害化处理的方法。
【背景技术】
[0002]电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的多金属的一类危险废弃物，特别是含铬的电镀污泥，危害更大，需要无害化处置。目前广泛采用稳定化、固定化、再填埋的方法，但存在重金属渗滤的风险，并且造成了资源的浪费。电镀污泥中重金属含量高，有的达到10%以上，若进行资源化回收，符合可持续发展要求，具有明显的经济和环境效益。目前，电镀污泥资源化方法主要包括湿法和火法一湿法联用两种。湿法工艺通常采用酸浸或氨浸，并通过沉淀、萃取、离子交换膜法等从浸出液中分离回收金属。虽然湿法回收金属效率高，但溶剂消耗量大，电镀污泥中往往含有有毒金属铬，在湿法生产过程中，大量的铬进入溶液，后续溶液的净化、铬渣的无害化处理、含铬废水的处理均比较麻烦，由于产生大量的生产废水，废水处理工艺复杂，成本高。处理不当即污染环境，特别是对于金属含量低的污泥则更无效益可言。火法一湿法联合工艺是先进行高温焙烧预处理，然后进行湿法回收。高温焙烧虽然能有效去除污泥中的杂质，提高金属含量，但高温会造成物相组成的变化，影响金属的浸出，但电镀污泥中的铬的毒性仍无法消除，存在着污染环境的隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种采用火法冶金，能从电镀污泥中有效地回收有价金属，并且实现无害化处理的方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明的工艺步骤如下:
1、配料:将电镀污泥、焦粉、石英石和石灰石按照重量比100: 25-30: 15-18: 5-7的比例进行配比，其中电镀污泥按照干料计量；
2、制粒:将配好的物料送到制粒机进行制粒，粒度为直径20—30mm ；
3、熔炼:将电镀污泥制成的原料颗粒加入富氧熔炼炉内，熔炼初始，富氧熔炼炉转速控制在1-1.5r/min逐渐加快5_6r/min ;炉内温度保持在1400-150(TC ;待熔炼阶段1.5_2h完成后，开始出潘;
4、吹炼:通过吹炼枪向炉内吹入富氧压缩空气，同时炉体以15-20r/min的速度旋转；在吹炼过程中，Fe和Zn首先被除去，将粗铜转变成铜合金，进一步吹炼除去Pb和Sn，以形成粗铜；吹炼阶段得到的富铜渣转入下一批料中循环处理；时间为4-6h ；
5、收尘:熔炼炉产生的烟气经脉冲收尘器收尘，得到有价金属富集烟尘；
6、烟化:来自熔炼炉的热态渣流入烟化炉内，与粉煤、空气发生反应，锌、铅等重金属进一步挥发，产出的烟气经脉冲收尘器收尘，收集的烟尘即为次氧化锌，残渣是送水泥厂或制砖厂；
7、尾气处理:收尘后的烟气进入尾气处理系统处理。[0005]其中熔炼和吹炼过程的化学反应如下:
富氧侧吹氧化还原与吹炼主要的反应有:
2C+02===2C0
C+02===C02
C02+C===2C0
Cu0+C===Cu+C0
Cu0+C0== Cu+C02
Pb+l/202==Pb0
Fe203+3C==2Fe+3C0
Fe203+C==2Fe0+C0
2Fe+02==2Fe0·4Fe0+02==2Fe203
Pb0+C==Pb+C0
Pb0+C0==Pb+C02
Zn0+C==Zn+C0
2Zn+02==2Zn0
Zn0+C0==Zn+C02
Sn0+C0==Sn+C02
2Sn0+C==2Sn+C02
2Cr03+3C===Cr203+3C0
2Cr03+3C0=== Cr203+3C02
本发明的有益效果如下:
1、原料适应性广，电镀污泥普遍含铜，可直接配料采用火法熔炼，可有效分离铜与其他金属，对于含量较低的铅、锌、锡等金属能够于烟尘中有效富集，产出的粗铜与烟尘有利于下一步工艺进行金属提纯；
2、熔炼与吹炼在同一炉子内完成，设备操作简单，金属回收率高；
3、电镀污泥中所含铬，经过高温强还原熔炼后，使其中6价有害铬还原为3价无害铬，完成电镀污泥的无害化处理，其炉渣可用作水泥原料或制砖的原料；
4、由于电镀污泥的主要成份为金属氧化物，还原熔炼的烟气中仅含微量的二氧化硫，因此烟气出来不需要脱硫；
5、没有工艺废水产生，环境污染少。
[0006]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本发明的具体工艺流程图。
[0007]按照图1的工艺流程实施的实施例如下:
以下实施例中采用焦粉、石灰石粉和石英石粉成分如下表。
[0008]焦粉成分
【权利要求】
1.一种电镀污泥综合回收有价金属和无害化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤:1)、配料:将电镀污泥、焦粉、石英石和石灰石按照重量比100: 25-30: 15-18: 5-7的比例进行配比，其中电镀污泥按照干料计量；2)、制粒:将配好的物料送到制粒机进行制粒，粒度为直径20—50mm ；3)、熔炼:将电镀污泥制成的原料颗粒加入富氧熔炼炉内，熔炼初始，富氧熔炼炉转速控制在1-1.5r/min逐渐加快5_6r/min ;炉内温度保持在1400-1500°C;待熔炼阶段1.5_2h完成后，开始出潘;4)、吹炼:通过吹炼枪向炉内吹入富氧压缩空气，同时炉体以15-20r/min的速度旋转；在吹炼过程中，Fe和Zn首先被除去，将粗铜转变成铜合金，进一步吹炼除去Pb和Sn，以形成粗铜；吹炼阶段得到的富铜渣转入下一批料中循环处理；时间为4-6h ；5)、收尘 :熔炼炉产生的烟气经脉冲收尘器收尘，得到有价金属富集烟尘；6)、烟化:来自熔炼炉的热态渣流入烟化炉内，与粉煤、空气发生反应，锌、铅等重金属进一步挥发，产出的烟气经脉冲收尘器收尘，收集的烟尘即为次氧化锌，残渣是送水泥厂或制砖厂；7)、尾气处理:收尘后的烟气进入尾气处理系统处理。
【文档编号】C22B7/00GK103667714SQ201310686651
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】曹亮发 申请人:郴州丰越环保科技股份有限公司