[發(fā)明專利]含重金屬堿性污泥的資源化處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810202195.2
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN101618929A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋薈;劉文治
• 申請（專利權(quán)）人: 劉文治;劉正華;薛生根
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C01F11/46;C04B7/42
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂 伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含重金屬堿性污泥的資源化處理方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，含重金屬的污泥量越來越大。主要來源于電鍍行業(yè)和平共處制線路板行業(yè)，還有其它含重金屬的行業(yè)，通常含重金屬污水的處理方法是如含六價鉻先用還原劑將六價鉻還原成三價鉻，再采用堿中和后得到含重金屬堿性污泥再進行水泥固化處理后進行填埋。主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬及可溶性鹽類。處理電鍍含重金屬廢水一般采用燒堿沉淀法和石灰沉淀法，用燒堿沉淀，污泥量少，但成本高，污泥處理步驟簡化，用石灰沉淀成本低，但污泥量大，處理步驟較復(fù)雜。水泥固化后再填埋，不僅處理成本高，浪費土地資源，而且還浪費重金屬的寶貴資源。不符合循環(huán)經(jīng)濟的原則。

污泥中各種重金屬化合物在組份中分散而含量偏低。特別是某些電鍍企業(yè)采用石灰或電石作為中和劑，在中和沉淀處理時產(chǎn)生大量含重金屬的氫氧化鈣，更使電鍍污泥的總量增大，重金屬組份含量降低，若將重金屬一一分離出來，量太少，不經(jīng)濟。

現(xiàn)有的電鍍污泥處理工藝，主要集中在無害化處理，有些雖然也綜合考慮到資源化及無害化處理，如氨法回收是用氨水將污泥中的Cu、Ni、Zn浸出，而難以處理的鐵與鉻留在固體中，且氨法處理工藝流程冗長，氨水浸出僅僅分離出銅、鋅、鎳，要得到單一金屬還需要其他分離方法進行分離，尤其是氨浸液固比較大，達12∶1，造成設(shè)備容積大，增加了設(shè)備投資，而且浸出渣量大，有的占初始污泥50％以上，渣中的鉻還須無害化或資源化處理。因而實用性欠佳，故難于推廣應(yīng)用。

同時由于各電鍍廠量小、點多，各種重金屬污染擴散和流失可能性很大，加之各電鍍企業(yè)的原料和工藝不同，電鍍污泥處置方法不一樣，單獨處理和綜合利用成本很高，長期堆存又將導(dǎo)致環(huán)境污染和有用資源的浪費。因此必須采用一套既能集中處理又能系統(tǒng)進行資源綜合利用的新方案，將所有不同組份的電鍍污泥進行徹底干凈地處理和綜合利用，使之全部資源化而不再產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供了一含重金屬堿性石灰污泥的資源化處理方法，使之全部資源化而不再產(chǎn)生二次污染。

為此，本發(fā)明公開了一種含重金屬堿性污泥的資源化處理方法，包括如下步驟：

a)用酸液浸出含重金屬堿性污泥中含有的有價金屬，如含重金屬堿性污泥，當(dāng)含重金屬的石灰污泥固液分離出酸浸渣含有SiO₂和酸浸液A；如含重金屬堿性污泥為含重金屬的NaOH污泥就沒有酸浸渣，只有酸浸液A；

b)超聲波處理步驟a)所得的酸浸液A得到酸浸液B，處理時間為2分鐘-30分鐘，反應(yīng)溫度為30℃-80℃，超聲波的頻率為50KHz-500KHz；

c)將重量百分比濃度為5-20％的堿溶液加入步驟b)如是含重金屬的石灰污泥所得的酸浸液B中，控制溶液的pH值在1∶2.5，CaSO₄沉淀出來同酸不溶物SiO₂一起分離，固液分離得液體部分A和固體部分CaSO₄水合物；

d)步驟c)中液體部分加入重量百分比濃度為10％-30％的硫酸亞鐵溶液和硫酸洗鋼板除銹的含酸硫酸亞鐵溶液之一，加入量按FeSO₄·7H₂O干基計算，為重金屬離子總量的10倍-15倍，酸性條件下反應(yīng)60-120分鐘得液體部分B；

e)將重量百分比濃度為5-20％的堿溶液加入步驟d)處理后的液體部分B中，并控制溶液的pH值在8-9，反應(yīng)溫度50℃-90℃，用通壓縮空氣方法氧化，氣∶液比為4-8∶1，反應(yīng)時間為20分鐘-2小時，形成鐵氧體；

f)將步驟c)所得到的固體部分與步驟a)的含SiO₂的酸浸渣、步驟c)的硫酸鈣(CaSO₄)混和后用做制水泥的添加料。如是含重金屬的NaOH污泥，就沒有含SiO₂酸浸渣，也沒有CaSO₄不能做水泥的添加料。可直接加硫酸亞鐵制鐵氧體。

處理含重金屬廢水，如電鍍廢水的最常用的方法是用氫氧化鈉或氧化鈣中和沉淀，廢水中重金屬生成氫氧化物沉淀轉(zhuǎn)入到電鍍含重金屬廢渣中，因而一般采用稀酸特別是稀硫酸先溶解其中的有價金屬。如果采用稀硫酸溶解電鍍污泥，其溶解反應(yīng)如下：

Cu(OH)₂+H₂SO₄＝CuSO₄+2H₂O