本方法涉及有色金属铅熔炼造渣技术和环境保护领域，具体涉及一种无害化处置铍渣的方法。
背景技术：
在铍的生产过程中，一般用德古萨法处理含铍的绿柱石矿物后，会留下大量的浸出渣，俗称“铍渣”。这种浸出渣在进行液固分离时，渣中或多或少总会含有一定比例的水，在这些水中常有有毒的可溶性的铍盐(硫酸铍)存在。由于工业化生产强调生产效率，故铍渣中的残留铍量实际控制指标一般为0.1～0.5％。这个指标相对于环保指标而言却是不可接受的，故生产厂家都将此铍渣建专用场地进行可靠封存，因为该铍渣一旦散入生活环境，将造成高度危害。
虽然对铍渣专业封存是行之有效的方法，但始终存在隐患。根本的办法是对其进行无害化甚至是资源化处置。有人尝试过用高温焙烧的方法对其进行处置，但处置过的铍渣按gb5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别测试，检出铍含量超标。还有人用高温焙烧过的铍渣粉碎后作为水泥混凝土的掺配料固化处置，用gb5085.3-2007标准测试有明显的环保效果，但配入量对混凝土的强度影响敏感，对建筑施工质量存在隐患，故推广应用较困难，无法大规模处置。
技术实现要素：
本发明的目的是：针对上述现有技术中存在的问题，提出一种无害化处置铍渣的方法，将铍渣中的可溶性铍盐经传统炼铅技术焙烧成氧化铍，对其进行减量级，并使氧化铍被熔渣包覆，以使氧化铍在酸雨环境下能不被溶出。因为氧化铍相对于水是稳定不溶的，但在酸雨环境下，氧化铍有被溶出的风险。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无害化处置铍渣的方法，该方法步骤如下：
a.将铍渣作为鼓风炉炼铅的配渣型辅料，加入到鼓风炉传统炼铅的原料中，破碎，混匀，压成型块炉料；其中，铍渣的加入量为铍渣和传统炼铅原料总重量的5-15％，加入量过小不成规模，过大对铅系统生产经济性会产生较大影响；
b.将压成的型块炉料投入鼓风炉内按传统炼铅方法进行熔炼(熔炼时，焦炭和助燃空气的添加、粗合金的生成及烟气的处理过程皆为现有技术，在此不再赘述)，铍渣中的可溶性硫酸铍在熔炼过程中热分解、氧化成氧化铍，分散在炉料的造渣成分硅、铁、钙中，经造渣熔融后，氧化铍被硅铁钙熔渣包覆。
将型块炉料投入鼓风炉后按传统炼铅方法进行高温还原熔炼的过程中，铅及其它有价金属被还原成金属与主产品铅共熔成粗合金，从炉缸中流出；铍渣中的可溶性硫酸铍在炉内高温下热分解，铍迅速氧化成氧化铍，生成的氧化铍分散在炉料的造渣成分硅、铁、钙中，与该些造渣成分按配料时选定的渣型在炉内造渣共熔融成网络状的硅铁钙熔渣(又称硅铁钙玻璃陶瓷)，而氧化铍则被包覆在硅铁钙玻璃陶瓷中。该些炼铅过程中造成的渣流过炉内底焦层时被充分过热，从渣口流出炉外，到冲渣水道中，被高压水冲散、急冷成粒度在1～3mm范围的细渣(俗称水淬渣)。
上述步骤a中，压成型块炉料的形状可以是砖形、圆柱形等，按传统鼓风炉炼铅方法对原料的要求进行型块压制。
本发明将铍渣作为配渣型辅料与炼铅原料配比入鼓风炉后，是完全按传统鼓风炉炼铅的方法进行。通过将铍渣进行较低含量配料，使铍在终端产物中的含量大幅度降低，即俗称“减量级”；铍渣中的微量级的可溶性铍盐通过热分解、氧化，均匀分散在造渣成分硅铁钙中，经造渣共熔融成硅铁钙熔渣，而氧化铍则被网络化的硅铁钙玻璃陶瓷包覆，从而可使氧化铍能不被酸雨溶出，达到无害化的目的。这种含微量无害铍的硅铁钙熔渣因其含铁较高，可与无铍炉渣一样，用于水泥行业对水泥熟料增配铁，亦可将其细磨粉碎用作混泥土搅拌站的廉价充填配料。
按本发明方法处置铍渣，具有如下优点：其一，可利用现有炼铅企业的设备产能，进行大规模无害化处置，能节省大量的环保专项资金投入；其二，利用铅企业的成熟技术和管理运作，处置成本较低，经济效益和环保效益较高；其三，处置后的渣做到了“减量级”、“无害化”，并且可再利用，达到“资源化”的环保处置的最高境界。
具体实施方式
实施例1
以耒阳的一利用二次资源即对各种烟尘、浸出渣等原料炼铅的某企业为例。该企业拥有一座6㎡鼓风炉，每天生产处理200t炼铅原料，生产原料及铍渣成分详见下表1：
表1鼓风炉传统炼铅原料和铍渣成分表
按该企业铅冶炼工艺要求，入鼓风炉的炉料按重量比应符合如下要求：pb25～30％、as0.5～3.5％、sio25～8％、fe18～23％、cao4～6％。为此结合原料成分表经设计计算得出配料配方(重量比)是：①铅烟灰∶②铅泥∶③铁泥∶④铁粉∶⑤钙石粉∶⑥铍渣＝38∶10∶18∶20∶4∶10，按此配方配成料的成分(重量比)是：pb29.71％、s4.31％、as1.1％、be0.03％、sio26.04％、fe22.4％、cao5.1％，除微量级的铍外，配料成分符合该企业入炉料标准能正常熔炼。经鼓风炉熔炼后，炉料中的配铁约有55～65重量％与硫和砷生成硫铁渣和砷铁渣，其余铁以氧化亚铁形态与硅、钙造成硅酸盐熔融渣，配入的铍渣中的微量可溶性硫酸铍盐在炉内经历热分解、氧化与硅铁钙共同造渣过程。由于微量的氧化铍熔于大量的硅铁钙熔渣中，表面被网络化全包围形成实际上的与外界隔离，产生的含铍硅铁钙熔渣典型成分(重量比)是：sio228～35％、fe18～22％、cao14～17％、beo0.06～0.08％。经水淬后呈直径为1～3mm的砂粒状。经gb5085.3-2007危险废物浸出毒性鉴别测试，浸出液未检出铍，故认定铍渣处理物已“无毒化”。在本实施例过程中，共处置铍渣200吨，试产10天时间，每吨处置成本约850元/吨，另外因铍渣中有约2.7％的含铅量，在鼓风炉熔炼处置时被一同回收，直收率88％，附加增值每吨约475元/吨，相冲抵后实际处理每吨铍渣的成本约为375元/吨。
对比实施例
配入的铍渣量大幅提高到20重量％，仅试2天，与实施例1对比经济效益。生产设备和原料及工艺与实施例1相同，具体的配料配方(重量)是：①铅烟灰∶②铅泥∶③铁泥∶④铁粉∶⑤钙石粉∶⑥铍渣＝28∶10∶18∶20∶4∶20，按此配方配成料的化验成分(重量比)是pb23.21％、s4.41％、as0.95％、be0.06％、sio28.44％、fe19.4％、cao6.1％。经鼓风炉熔炼产生炉渣成分(重量比)为sio234.8％、fe19.5％、cao17.5％、be0.13％。此炉渣经gb5805.3-2007标准测试检出痕量铍，但未超标，仍属无害性，但是，配料中铅含量降低，熔炼所得的粗铅合金比实施例1明显降低。因此，铍渣的配料占比应受控制，不然铍渣配量过大会直接影响炼铅效益。