铅物质的量的4倍，反应温度为40°C，慢速搅拌，反应时间 为60min;
[0067] 步骤G中，剩下含锌滤液直接电解，电解的电流密度为800A/m2、电压为3.2V，电解 90分钟。其余部分同实施例1，得到含铅达86.5%的铅渣，电解装置的阴极上获得含锌量为 98.6 %的一级金属锌粉，均可出售。
[0068] 现有技术中，大部分厂家仍是将污泥堆积在厂房，然后集中运往固废处理公司，固 废公司进一步采用固定化和稳定化技术将污泥中重金属稳定后填埋，处理周期长，处理效 率低；与之相比，一方面，厂家不需要再进行上述繁琐的处理，运用本发明所述的方法能够 直接处理废水处理过程中产生的钢丝绳污泥，不需要占用厂房空间，更不需要运输，节省空 间和资源，污泥处理周期短，处理效率高；另一方面，固废公司只采用固定化和稳定化技术 将污泥中重金属稳定后填埋，而本发明将污泥中的重金属铅和锌提取出来，还可以继续循 环使用，对于滤渣可填埋和制砖，处理方法环保且经济，实现了钢丝污泥铅锌重金属的无害 化和资源化处理。
[0069] 本发明与酸提取+电解方法相比，参数条件明确，适应广泛，提取率高，杂质金属 少、电解效率高，能耗低，运行成本低，能够有效提取污泥中铅锌重金属。
[0070] 实施例3
[0071 ]本实施例同实施例1，其中，步骤A中，以铅含量在2%、锌含量在15%的钢丝绳厂酸 洗污泥为原料，将含高锌、铅的钢丝绳污泥烘干至恒重;钢丝绳污泥的烘干温度为105°C，不 改变污泥内部物质组成；
[0072] 步骤C中，将粉碎后的钢丝绳污泥加入到240g/L的NaOH溶液中反应，其用量配比为 1吨干污泥需20立方强碱溶液；反应温度为70 °C，以600转/分钟低速搅拌，反应时间为 80min，在最佳反应温度下，充分反应达到最佳提取效率；
[0073] 步骤D中，过滤，采用板框压滤脱水过滤，滤渣用水冲洗，冲洗5次；
[0074]步骤E中，过滤所得含锌、铅络合物滤液中加入硫化物分离剂反应；以Na2S试剂作 分离剂，加入他以分离剂为滤液中铅物质的量的6倍，反应温度为60°C，慢速搅拌，反应时间 为80min;
[0075] 步骤G中，剩下含锌滤液直接电解，电解的电流密度为1200A/m2、电压为4.2V，电解 120分钟。其余部分同实施例1，得到含铅达75%的铅渣，电解装置的阴极上获得含锌量为 97.6 %的一级金属锌粉，均可出售。
[0076] 实施例4
[0077] 本实施例同实施例1，其中，步骤A中，以铅含量在1.6%、锌含量在12%的钢丝绳厂 酸洗污泥为原料，将含高锌、铅的钢丝绳污泥烘干至恒重;钢丝绳污泥的烘干温度为l〇3°C， 不改变污泥内部物质组成。
[0078] 步骤C中，将粉碎后的钢丝绳污泥加入到200g/L的NaOH溶液中反应，其用量配比为 1吨干污泥需16立方强碱溶液；反应温度为60°C，以400转/分钟低速搅拌，反应时间为 70min，在最佳反应温度下，充分反应达到最佳提取效率；
[0079] 步骤D中，过滤，用水冲洗，冲洗4次；
[0080] 步骤E中，过滤所得含锌、铅络合物滤液中加入硫化物分离剂反应；以Na2S试剂作 分离剂，加入他以分离剂为滤液中铅物质的量的5倍，反应温度为50°C，慢速搅拌，反应时间 为70min;
[0081 ] 步骤G中，剩下含锌滤液直接电解，电解的电流密度为1000A/m2、电压为4.0V，电解 100分钟。其余部分同实施例1，得到含铅达78.8%以上的铅渣，电解装置的阴极上获得含锌 量为98.6 %的一级金属锌粉，均可出售。
[0082] 实施例6
[0083]请参阅附图1，以南通某钢丝绳厂的酸洗污泥为原料，其主要化学成分如表1。
[0084] 表1实施例6中酸洗污泥主要化学成分
[0085]
[0086] 将It污泥投入到10~15立方工业烧碱溶液中，控制浸提温度在50~70°C，工业烧 碱浓度为160~240g/L，慢速搅拌(100转/分钟)80分钟后，过滤，溶液中铅、锌提取率分别为 95%和97%，而污泥中铁、钙元素由于不是两性元素不能被强碱溶液提取出来，绝大部分保 留在污泥中，少量水溶态进入强碱溶液中，对后续实验不产生影响。滤渣水洗三遍后用于制 砖或者填埋，冲洗后的水循环用于配制烧碱溶液。剩余滤液中加入4倍(摩尔比）Na 2S分离 剂，40~60°C、150转/min条件下反应90分钟后，离心过滤，可得铅滤渣(铅含量为68 % )出 售。含锌滤液(锌含量为3.8-4.4g/L)直接进行电解，控制电压3.8V、电流密度1000A/m2，电 解100分钟后，在阴极上获得纯度为99.3 %的金属锌。剩余电解液循环至下一个碱浸过程， 整个过程烧碱的损失不大于25&他0!1/1^211(金属），电耗(1^11/1^211)为3.8-4.0。
[0087] 实施例7
[0088] 以南通某钢丝绳厂的酸洗污泥为原料，其化学成分如表2。
[0089] 表2实施例7中酸洗污泥主要化学成分
[0090]
[0091] 由于不同厂家酸洗工艺的差别，加上堆放时间的长短，酸洗污泥中铅锌含量有个 一定差异，相比实施例1中的酸洗污泥，例2中铅锌含量较高。将It污泥投入到15立方工业烧 碱溶液中（烧碱浓度为200~240g/L)，控制温度在70°C，搅拌速度100转/分钟条件下，浸提 80分钟，然后过滤。溶液中铅、锌提取率分别为96 %和97 %。接下来，滤渣水洗三遍后经毒性 浸出实验为一般废物用于制砖或者填埋，冲洗后的水循环用于配制烧碱溶液。剩余滤液中 加入4倍(摩尔比）Na 2S*离剂，60°C、150转/min条件下反应90分钟后过滤，可得铅滤渣(铅 含量为73%)出售。最后将含锌滤液直接进行电解，控制电压4.2V、电流密度1200A/m 2,电解 110分钟后，在阴极上获得纯度为99.6%的金属锌。剩余电解液循环至下一个碱浸过程，整 个过程烧碱的损失不大于258他0!1/1^211(金属），电耗(1^11/1^211)为3.8-4.0。
【主权项】
1. 一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于： A、 将含高锌、铅的钢丝绳污泥烘干至恒重； B、 将烘干后的钢丝绳污泥粉碎； C、 将粉碎后的钢丝绳污泥加入到160~240g/L的NaOH溶液中反应； D、 过滤，滤渣用水冲洗，冲洗后滤渣集中处理用于填埋或者制砖； E、 过滤所得含锌、铅络合物滤液中加入硫化物分离剂反应； F、 离心过滤，烘干得到含铅达70%以上的铅渣，出售； G、 剩下含锌滤液直接电解，阴极上获得含锌量达97%以上的一级金属锌粉。2. 根据权利要求1所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于：钢丝绳 污泥的烘干温度为l〇〇_l〇5°C。3. 根据权利要求1所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:将烘干 后的钢丝绳污泥粉碎到平均粒径为1_以下。4. 根据权利要求1所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:步骤C中 的反应温度为50~70°C，时间为60~80min。5. 根据权利要求4所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:所述的 强碱溶液为160~240g/L的NaOH溶液，其用量配比为1吨干污泥需5-20立方强碱溶液。6. 根据权利要求1所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:步骤D中 的滤渣用水冲洗3~5次。7. 根据权利要求4所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于：以Na2SK 剂作分离剂，不带入其他杂质金属离子。8. 根据权利要求7所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:步骤E中 加入Na2S*离剂为滤液中铅物质的量的4~6倍，反应温度为40~60°C，反应时间为60~ 80min〇9. 根据权利要求1或6所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于:步骤 G中电解的电流密度为800~1200A/m2、电压为3.2~4.2V。10. 根据权利要求9所述的一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，其特征在于：步骤D 中的冲洗水和步骤G中电解用过的水用于配制NaOH溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法，属于环境保护中的固体废物治理领域。其步骤为：A、将含高锌、铅的钢丝绳污泥烘干至恒重；B、将烘干后的钢丝绳污泥粉碎；C、将粉碎后的钢丝绳污泥加入到160～240g/L的NaOH溶液中反应，其用量配比为1吨干污泥需5-20立方强碱溶液；D、过滤，滤渣用水冲洗，冲洗后滤渣集中处理用于填埋或者制砖；E、过滤所得含锌、铅络合物滤液中加入硫化物分离剂反应；F、离心过滤，烘干得到含铅达70％以上的铅渣，出售；G、剩下含锌滤液直接电解，阴极上获得含锌量达97％以上的一级金属锌粉。该方法能够有效地提取钢丝绳酸洗污泥中的铅锌重金属，降低危害性，实现废物再利用。
【IPC分类】C02F11/00, C22B7/00, C25C5/02, C22B13/00
【公开号】CN105645706
【申请号】
【发明人】张毅敏, 孔明, 彭福全, 黄长春, 赵玉坤, 巫丹
【申请人】环境保护部南京环境科学研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月2日