金属表面处理废物的预处理方法与流程

文档序号:16988640发布日期:2019-03-02 00:47阅读:718来源:国知局

本发明涉及金属表面处理废物的处理及综合利用技术领域,尤其涉及一种金属表面处理废物的预处理方法。



背景技术:

在不锈钢企业及电镀企业对金属表面处理加工过程中,其不锈钢酸洗污泥中含镍、铬、铁,电镀污泥中含镍、铜、锌、铁等金属元素,属于危险废物。对该类废物,如不进行无害化处理,将会对环境造成严重危害,另一方面,污泥中镍、铬、铜、铁等金属元素具有较高的工业利用价值,如果不加以回收,则意味着资源的巨大浪费,所以对污泥的无害化处置,回收污泥中有价金属元素,实现污泥资源化综合利用既是环境保护的需要,也是社会可持续发展实现循环经济的需要。

但是,要达到上述目的,则必须对金属表面处理废物进行预处理,预处理的好坏也决定了后续滤液以及滤渣的处理质量。



技术实现要素:

因此,本发明的目的之一在于提供一种金属表面处理废物的预处理方法,为金属表面处理废物的后续处理提供优质的预先处理。

为达上述目的,本发明提供一种金属表面处理废物的预处理方法,该预处理方法包括以下步骤:

步骤1,搅拌调浆:将金属表面处理废物投入搅拌机,同步加水并进行搅拌制得混合浆液,其中,该金属表面处理废物与水的质量百分比为1:1.5~1:2,且该混合浆液的含水率为75~85%;

步骤2,酸浸:按照该混合浆液与废酸的质量百分比为2:1~1.5:1,将该混合浆液与该废酸同步泵入酸浸槽,并将该混合浆液与该废酸的混合液的ph值调节至1~2,搅拌浸取3~5小时,使得该金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐,其中该废酸中的硫酸浓度为15%~18%,且该金属表面处理废物以及该废酸均来自于金属表面处理行业及/或电镀行业;

步骤3,第一次压滤:将经步骤2充分酸浸后形成的酸浸液输入板框压滤机进行压滤形成第一滤液和第一滤渣,金属离子铁、镍、铬以及铜形成的硫酸盐溶解于该第一滤液中,硫酸钙以及氧化硅留在该第一滤渣中,且该第一滤液进入后续滤液处理程序中;以及

步骤4,水洗、第二次压滤:对该第一滤渣进行水洗,且再次经板框压滤机压滤后形成第二滤渣并进入后道滤渣处理程序,其中,该水洗采用回用水,该第二次压滤产生的洗渣水回用至步骤1中,且该第二滤渣的含水率为60%。

作为可选的技术方案,该第一滤液经该滤液处理程序生产镍板以及硫酸钠。

作为可选的技术方案,该第二滤渣经该滤渣处理程序生产铁颗粒以及混凝土砖原料。

作为可选的技术方案,该金属表面处理废物为不锈钢酸洗污泥或电镀污泥。

作为可选的技术方案,该混合浆液与该废酸的质量百分比为2:1。

作为可选的技术方案,该金属表面处理废物与水的质量百分比为1:2。

作为可选的技术方案,该混合浆液的含水率为80%。

作为可选的技术方案,该废酸中的硫酸浓度为15%。

作为可选的技术方案,该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为:ni2.5~3.7%,cr2.8~4.1%,fe5.3~7.8%,sio3.8~5.8%,ca18.8~26.5%,cu0.8~1.2%,水45~62%,其他4.0~5.9%;该废酸中各成分的含量为:ni3.62~5.4g/l,cr4.4~6.6g/l,fe38.9~58.44g/l,cu0.08~0.12g/l,硫酸150~180g/l,其他金属3.68~5.52g/l。

作为可选的技术方案,该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为:ni2.1%,cr2.5%,fe5.0%,sio4.5%,ca20.2%,cu0.8%,水52%,其他3.6%;该废酸中各成分的含量为:ni4.52g/l,cr5.5g/l,fe48.7g/l,cu0.1g/l,硫酸150g/l,其他金属4.6g/l。

与现有技术相比,本发明利用搅拌调浆、酸浸、第一次压滤、水洗以及第二次压滤等步骤再结合具体的参数设计对来自金属表面处理行业及/或电镀行业的金属表面处理废物进行预先处理,而且采用的废酸也是来自金属表面处理行业及/或电镀行业,既是对金属表面处理废物的资源化综合利用,又为后续利用金属表面处理废物的滤液制备镍板和硫酸钠以及滤渣制备铁颗粒以及混凝土砖的原料打下了很好的基础。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述得到进一步的了解。

附图说明

无。

具体实施方式

本发明提供一种金属表面处理废物的预处理方法,该预处理方法包括以下步骤:

步骤1,搅拌调浆:将金属表面处理废物投入搅拌机,同步加水并进行搅拌制得混合浆液,其中,金属表面处理废物与水的质量比为1:1.5~1:2,且混合浆液的含水率为75~85%,较佳地,混合浆液的含水率为80%,金属表面处理废物与水的质量比为1:2;

步骤2,酸浸:按照混合浆液与废酸的质量比为2:1~1.5:1,将混合浆液与废酸同步泵入酸浸槽,并将混合浆液与废酸的混合液的ph值调节至1~2,搅拌浸取3~5小时,使得金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐,其中废酸中的硫酸浓度为15%~18%,较佳地,废酸中的硫酸浓度为15%,混合浆液与废酸的质量比为2:1;且该金属表面处理废物以及该废酸均来自于金属表面处理行业及/或电镀行业,在金属表面处理废物(或污泥)中,通常含有ca(oh)2、fe(oh)2、cu(oh)2、ni(oh)2、cr(oh)3等金属氧化物,在一定浓度且充足的酸液作用下,发生以下共同反应:

ni(oh)2+h2so4=niso4+2h2o

cu(oh)2+h2so4=cuso4+2h2o

2cr(oh)3+3h2so4=cr2(so4)3+6h2o

2fe(oh)3+3h2so4=fe2(so4)3+6h2o

ca(oh)2+h2so4=ca2so4+2h2o

而且,在酸浸过程中,上述金属离子的浸出率能达到90%以上。另外,酸浸过程中会产生酸雾,所以酸浸设备均采取密闭设备,如此可有效减少酸雾挥发,从而便于将酸雾集中收集并经酸雾净化塔处理后达标排放。

步骤3,第一次压滤:将经步骤2充分酸浸后形成的酸浸液输入板框压滤机进行压滤形成第一滤液和第一滤渣,金属离子铁、镍、铬以及铜形成的硫酸盐溶解于该滤液中,硫酸钙以及氧化硅留在该第一滤渣中,且该第一滤液进入后续滤液处理程序中。铁、镍、铜、铬基本上可以全部溶解进入溶液,而硫酸钙因溶解度很小,只有很少部分进入溶液。

步骤4,水洗、第二次压滤:对该第一滤渣进行水洗,且再次经板框压滤机压滤后形成第二滤渣并进入后道滤渣处理程序,其中,该水洗采用回用水,该第二次压滤产生的洗渣水回用至步骤1中,且该第二滤渣的含水率为60%。

其中,上述第一滤液经该滤液处理程序可生产镍板以及硫酸钠,第二滤渣经该滤渣处理程序生产铁颗粒以及混凝土砖原料。

而且,为实现在经过上述预处理后,滤渣以及滤液能够达到资源化利用的目的,本发明中,该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为:ni2.5~3.7%,cr2.8~4.1%,fe5.3~7.8%,sio3.8~5.8%,ca18.8~26.5%,cu0.8~1.2%,水45~62%,其他4.0~5.9%;该废酸中各成分的含量为:ni3.62~5.4g/l,cr4.4~6.6g/l,fe38.9~58.44g/l,cu0.08~0.12g/l,硫酸150~180g/l,其他金属3.68~5.52g/l;较佳地,该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为:ni2.1%,cr2.5%,fe5.0%,sio4.5%,ca20.2%,cu0.8%,水52%,其他3.6%;该废酸中各成分的含量为:ni4.52g/l,cr5.5g/l,fe48.7g/l,cu0.1g/l,硫酸150g/l,其他金属4.6g/l,且上述金属表面处理废物以及废酸均来自于金属表面处理行业及/或电镀行业。

其中,上述金属表面处理废物以及废酸均由专业危废运输单位负责运输,进入厂内后分别暂存于污泥原料仓及废酸储罐,而且表面处理废物、废酸须经检测符合接收要求可接收。

综上所述,本发明利用搅拌调浆、酸浸、第一次压滤、水洗以及第二次压滤等步骤再结合具体的参数设计对来自金属表面处理行业及/或电镀行业的金属表面处理废物进行预先处理,而且采用的废酸也是来自金属表面处理行业及/或电镀行业,既是对金属表面处理废物的资源化综合利用,又为后续利用金属表面处理废物的滤液制备镍板和硫酸钠以及滤渣制备铁颗粒以及混凝土砖的原料打下了很好的基础。

藉由以上较佳具体实施例的详述,是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此,本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

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