一种含铜危废渣稳定化方法与流程

文档序号:37798073发布日期:2024-04-30 17:08阅读:6来源:国知局

本发明涉及废渣无害化处理领域,具体涉及一种含铜危废渣稳定化方法。


背景技术:

1、铜生产中80%以上采用火法冶炼生产,其余20%使用湿法冶炼生产。其中,火法冶炼过程产生大量含铜废渣,含铜废渣是铜冶金行业中的一种主要的固体废弃物,组成极为复杂,常由多种氧化物组成,并伴有硫化物、氟化物等物质,渣中除含有铜、铁、锌等有色金属,金、银等贵金属及其他稀散金属外,也含有砷、铅等剧毒元素物质。因此,在对含铜废渣进行回收、存储以及大规模运输过程中可能造成潜在的环境污染。

2、并且,由于目前含铜废渣的利用途径少、技术不成熟,铜冶炼渣的综合利用率极低。目前国内外针对含重金属危废渣的处理工艺主要包括火法、湿法以及安全填埋。其中,火法广泛应用于不同危废品类大批量集中处置,但是所产生烟气污染大以及能源消耗高,同时也无法满足资源的最大化利用。湿法处理工艺需要制定配方来处理特定危废渣,并且部分湿法处理工艺过程中所产生的废水、废渣仍为危废。

3、而对于铜冶炼渣而言,通常是堆弃于露天环境之下,其不但占用大量的土地资源,而且渣中砷铅等有毒有害元素和镍钴等重金属,也会随着雨水的冲蚀及地表径流而进入地表水系和土壤中,从而对水体、土壤及农作物产生污染。因此,采用安全填埋的方式处理铜冶炼渣十分可行。

4、但目前公开的实现安全填埋的方式是在废渣中添加稳定化药剂,使其中的稳定化药剂在固废颗粒的表面形成耐水膜,将固废与外部环境隔绝,抑制重金属的溶出,从而提高固废的稳定性;例如:中国专利申请cn111808218a中公开的一种固废稳定剂。现有公开的稳定化药剂进行处理后安全填埋的方式需要添加极多的药剂用量,药剂用量通常在废渣总量的50%以上,甚至更高,导致处理成本较高。

5、同时,稳定化药剂在处理废渣过程中通常需要进行较长时间的养护后才能进行填埋,处理效率较低。


技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有公开的含铜危废渣的稳定化方法所采用的稳定剂用量高、处理效率低的缺陷,从而提供解决上述问题的一种含铜危废渣稳定化方法。

2、一种含铜危废渣稳定化方法,包括:

3、氧化处理:将含铜危废渣与其重量5%-25%的氧化剂进行氧化处理;所述氧化剂包括双氧水、氯酸钠、氯酸钙、次氯酸钙、次氯酸钠中的至少一种;

4、稳定处理:在氧化处理后的含铜危废渣中加入其重量5%-25%的稳定化药剂进行混合。

5、所述含铜危废渣为铜含量低于1.5%的废渣。

6、所述稳定化药剂包括氨基羧酸类稳定剂、有机多元磷酸类稳定剂、含巯基的螯合剂、天然改性高分子捕集剂和水泥中的至少一种。

7、所述氨基羧酸类稳定剂包括乙二胺四乙酸盐、氨基三乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐中的一种或多种,其中,氨基三乙酸盐优选为氨基三乙酸钠。

8、所述有机多元磷酸类稳定剂包括1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(hedp)、氨基三亚甲基膦酸(atmp)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(htpmp)、三乙烯四胺六亚甲(tethmp)、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸(bnhmtpmp)、多氨基多醚基四亚甲基膦酸(papemp)中的一种或多种。

9、所述含巯基的螯合剂包括含二硫代羧基的盐、含二硫代氨基的盐、2-羟甲基-4-巯基苯硫酚制成的钠盐、螫合剂hmca、四硫代联氧基甲酸中的一种或多种。

10、所述天然改性高分子捕集剂包括淀粉类捕集剂、纤维素类捕集剂、植物胶类捕集剂和聚多糖类捕集剂中的一种或多种。

11、所述稳定化药剂包括质量比为(3.5-4.5):1的有机螯合稳定剂和水泥;所述有机螯合稳定剂为氨基羧酸类稳定剂、有机多元磷酸类稳定剂、含巯基的螯合剂、天然改性高分子捕集剂中的至少一种。

12、所述有机螯合稳定剂选自有机多元磷酸类稳定剂中的至少两种;

13、或者,所述有机螯合稳定剂包括氨基羧酸类稳定剂、有机多元磷酸类稳定剂、含巯基的螯合剂和天然改性高分子捕集剂中的至少两种。

14、所述氧化处理的时间为24-72h。

15、所述稳定处理的步骤中,稳定化药剂进行混合后养护的时间不高于20h。

16、本发明技术方案,具有如下优点:

17、1、本发明提供的一种含铜危废渣稳定化方法,包括氧化处理:将含铜危废渣与其重量5%-40%的氧化剂进行氧化处理;所述氧化剂包括双氧水、氯酸钠、氯酸钙、次氯酸钙、次氯酸钠中的至少一种;稳定处理:在氧化处理后的含铜危废渣中加入其重量5%-25%的稳定化药剂进行混合。通过本发明的研究发现,在进行稳定化药剂添加前,先添加少量的氧化剂进行氧化处理,可以有效对含铜危废渣中的硫化物等物质进行氧化,有效避免这类物质对后续稳定化药剂对含铜危废渣中的重金属元素的固定造成影响,极大节约后续稳定处理步骤中所需添加的稳定化药剂的含量,可以将原始所需的废渣重量70%以上的稳定化药剂减少到25%以下;因此,本发明中处理药剂添加量小,易于工业化应用。并且,通过氧化后的含铜危废渣与稳定化药剂混合后,只需养护极短时间即可达到安全填埋标准,甚至可以无需进行养护即可直接安全填埋,处理效率显著提高。

18、2、本发明的处理工艺简单,易于实现,处理环境要求低,可大规模大批量处理;稳定后产出物质稳定,无二次污染可能,增容比小,对于填埋厂库容限制的压力小。



技术特征:

1.一种含铜危废渣稳定化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铜危废渣为铜含量低于1.5%的废渣。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述稳定化药剂包括氨基羧酸类稳定剂、有机多元磷酸类稳定剂、含巯基的螯合剂、天然改性高分子捕集剂和水泥中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述氨基羧酸类稳定剂包括乙二胺四乙酸盐、氨基三乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述有机多元磷酸类稳定剂包括1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、三乙烯四胺六亚甲、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸、多氨基多醚基四亚甲基膦酸中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述含巯基的螯合剂包括含二硫代羧基的盐、含二硫代氨基的盐、2-羟甲基-4-巯基苯硫酚制成的钠盐、螫合剂hmca、四硫代联氧基甲酸中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述天然改性高分子捕集剂包括淀粉类捕集剂、纤维素类捕集剂、植物胶类捕集剂和聚多糖类捕集剂中的一种或多种。

8.根据权利要求3-7任一项所述的方法,其特征在于,所述稳定化药剂包括质量比为(3.5-4.5):1的有机螯合稳定剂和水泥;所述有机螯合稳定剂为氨基羧酸类稳定剂、有机多元磷酸类稳定剂、含巯基的螯合剂、天然改性高分子捕集剂中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述有机螯合稳定剂选自有机多元磷酸类稳定剂中的至少两种;

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述氧化处理的时间为24-72h;


技术总结
本发明公开了一种含铜危废渣稳定化方法,包括氧化处理:将含铜危废渣与其重量5%‑40%的氧化剂进行氧化处理;所述氧化剂包括双氧水、氯酸钠、氯酸钙、次氯酸钙、次氯酸钠中的至少一种;稳定处理:在氧化处理后的含铜危废渣中加入其重量5%‑25%的稳定化药剂进行混合。本发明方法极大节约后续稳定处理步骤中所需添加的稳定化药剂的含量,可以将原始所需的废渣重量70%以上的稳定化药剂减少到25%以下,具有处理药剂添加量小、易于工业化应用的效果;并且,通过氧化后的含铜危废渣与稳定化药剂混合后,只需养护极短时间即可达到安全填埋标准,甚至可以无需进行养护即可直接安全填埋,处理效率显著提高。

技术研发人员:杜士帽,王若轩,于传兵
受保护的技术使用者:中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/29
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