酸洗磷化污泥的处理方法与流程

本发明涉及环境保护与资源再生技术领域，具体涉及一种酸洗磷化污泥的处理方法。

背景技术：

近年来，伴随着金属制品等行业的高速发展，金属表面酸洗磷化处理工艺得到广泛应用。具体地，酸洗磷化处理是利用酸去除金属表面氧化物，并在金属表面形成一种不溶性膜的过程，是金属表面处理普遍采用的工艺技术。一般磷化过程包括酸洗除锈、磷化和钝化处理，在此过程中产生大量的污染物，尤以酸洗磷化污泥的排放量较大，给后续的固废处理带来了相当的难度。

目前酸洗磷化废水处理方法主要有生物法、化学法、物理化学法及上述方法的组合运用；且上述所有方法都是将废水中的酸根离子转化成难溶性的固体成分。化学法和生物法是目前应用比较广泛的方法，其中，化学法又以其处理效率高、效果稳定、简单易行等优点，成为处理酸洗磷化废水的最有效、最常用的方法，该法中最常用的沉淀剂为石灰。

然而，石灰沉淀法也有其自身的缺陷。该法会产生大量的污泥，此类污泥中含有大量的硫酸钙，具有极大的资源化潜力，但其中含有的重金属物质限制了酸洗磷化污泥的回收利用。因此，亟待开发一种合理高效的酸洗磷化污泥分离提纯方法。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种酸洗磷化污泥的处理方法。本发明提供的处理方法，采用浮选工艺将酸洗磷化污泥中的有价成分分离，不仅实现了废弃物的资源化，具有工艺流程短、无二次污染、副产物价值高等优点，而且有效避免了传统方法中酸碱等环境危害大的化学药品的使用。此外，本发明处理方法根据酸洗磷化污泥的特点，实现资源化利用，使得工艺及设备操作简单、处理效果较好，具有广泛的推广应用价值。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，包括以下步骤：s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散后制得矿浆；s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到颗粒物和泥浆；s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和非金属矿物；s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物进行浓缩、洗涤和脱水处理；s5：将s4处理后的金属氢氧化物烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物烘干，制备得到石膏。

优选地，s1中：矿浆的浓度为10％～45％。

优选地，s2中：泥浆的粒度要求为：-03074mm占60～90％。

优选地，s2中：将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材；其中，颗粒物中包含二氧化硅。

优选地，s3中：浮选药剂包括抑制剂和/或捕收剂；其中，捕收剂选用脂肪酸类、烃基磺酸盐、烃基硫酸盐、羟酸和胺类中的一种或多种；抑制剂选用无机抑制剂和/或有机抑制剂，且无机抑制剂包括硅酸钠，有机抑制剂包括淀粉、腐殖酸和氨基酸中的一种或多种。

优选地，s3中：非金属矿物包括硫酸钙。

优选地，s4中：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理，且脱水后分离得到的水经回收后用于s1的制浆过程中。

优选地，s5中：烘干的温度均低于800℃。

本发明提供的上述技术方案具有以下优点：

(1)申请人经过大量研究发现：本发明提供的处理方法，采用浮选工艺将酸洗磷化污泥中的有价成分分离，不仅实现了废弃物的资源化，具有工艺流程短、无二次污染、副产物价值高等优点，而且有效避免了传统方法中酸碱等环境危害大的化学药品的使用。

(2)本发明处理方法根据酸洗磷化污泥的特点，实现资源化利用，使得工艺及设备操作简单、处理效果较好，具有广泛的推广应用价值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明酸洗磷化污泥处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。

本发明提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散，制得浓度为10％～45％的矿浆。

s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到颗粒物和-03074mm粒度占60～90％的泥浆，之后将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材。其中，颗粒物中包含二氧化硅。

s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和包括硫酸钙的非金属矿物。浮选药剂包括抑制剂和/或捕收剂；其中，捕收剂选用脂肪酸类、烃基磺酸盐、烃基硫酸盐、羟酸和胺类中的一种或多种；抑制剂选用无机抑制剂和/或有机抑制剂，且无机抑制剂包括硅酸钠，有机抑制剂包括淀粉、腐殖酸和氨基酸中的一种或多种。

s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理；且脱水后分离得到的水可以进一步经回收后用于s1的制浆过程中。

s5：将s4处理后的金属氢氧化物于800℃下烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物于800℃下烘干，制备得到石膏。

下面结合具体实施方式进行说明：

实施例一

本实施例提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，包括以下步骤：

s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散，制得浓度为45％的矿浆。

s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到-03074mm粒度占60％的泥浆和包括二氧化硅的颗粒物，之后将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材。

s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和包括硫酸钙的非金属矿物。其中，浮选药剂包括抑制剂和捕收剂，且捕收剂选用脂肪酸类，抑制剂选用硅酸钠。

s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理；且脱水后分离得到的水可以进一步经回收后用于s1的制浆过程中。

s5：将s4处理后的金属氢氧化物于800℃烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物于800℃烘干，制备得到石膏。

实施例二

本实施例提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，包括以下步骤：

s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散，制得浓度为10％的矿浆。

s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到-03074mm粒度占90％的泥浆和包括二氧化硅的颗粒物，之后将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材。

s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和包括硫酸钙的非金属矿物。其中，浮选药剂包括抑制剂和捕收剂，且捕收剂选用烃基磺酸盐，抑制剂选用淀粉和腐殖酸。

s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理；且脱水后分离得到的水可以进一步经回收后用于s1的制浆过程中。

s5：将s4处理后的金属氢氧化物于750℃烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物于750℃烘干，制备得到石膏。

实施例三

本实施例提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，包括以下步骤：

s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散，制得浓度为30％的矿浆。

s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到-03074mm粒度占80％的泥浆和包括二氧化硅的颗粒物，之后将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材。

s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和包括硫酸钙的非金属矿物。其中，浮选药剂包括抑制剂和捕收剂，且捕收剂选用烃基硫酸盐，抑制剂选用硅酸钠和腐殖酸。

s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理；且脱水后分离得到的水可以进一步经回收后用于s1的制浆过程中。

s5：将s4处理后的金属氢氧化物于750℃烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物于750℃烘干，制备得到石膏。

实施例四

本实施例提供一种酸洗磷化污泥的处理方法，包括以下步骤：

s1：在酸洗磷化污泥中加入水，通过机械搅拌将污泥分散，制得浓度为20％的矿浆。

s2：将s1产生的矿浆通过水力或机械分级，分离得到-03074mm粒度占70％的泥浆和包括二氧化硅的颗粒物，之后将颗粒物水洗后送入水泥厂，用于制备水泥建材。

s3：在s2得到的泥浆中加入浮选药剂，之后于浮选装置中分离，得到金属氢氧化物和包括硫酸钙的非金属矿物。其中，浮选药剂包括抑制剂和捕收剂，且捕收剂选用脂肪酸类捕收剂和烃基硫酸盐，抑制剂选用氨基酸和腐殖酸。

s4：将s3得到的金属氢氧化物和非金属矿物分别进行浓缩、洗涤和脱水处理；且脱水后分离得到的水可以进一步经回收后用于s1的制浆过程中。

s5：将s4处理后的金属氢氧化物于700℃烘干，制备得到铁精矿；将s4处理后的非金属矿物于700℃烘干，制备得到石膏。

当然，除了实施例一至实施例四列举的情况，其他处理过程中的参数等也是可以的。

本发明提供的处理方法，采用浮选工艺将酸洗磷化污泥中的有价成分分离，不仅实现了废弃物的资源化，具有工艺流程短、无二次污染、副产物价值高等优点，而且有效避免了传统方法中酸碱等环境危害大的化学药品的使用。此外，本发明处理方法根据酸洗磷化污泥的特点，实现资源化利用，使得工艺及设备操作简单、处理效果较好，具有广泛的推广应用价值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。