[發(fā)明專利]一種利用不銹鋼熔渣處理重金屬污泥的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310455243.X
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN104512988A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石磊;陳榮歡;朱建英;顧國梁;劉金成
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;寶鋼不銹鋼有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C22B7/00;C22B1/248
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)危險廢物處理與綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種利用處理重金屬污泥的方法。

背景技術(shù)

重金屬廢水來源廣、種類多，其處理工藝可歸納為化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法和生化法。以石灰乳為主要藥劑的化學(xué)中和沉淀法，因工藝路線成熟、廢水處理成本低、維護(hù)管理方便、自動化程度高等特點(diǎn)，在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛，但由此產(chǎn)生的超量重金屬污泥，一直都是工業(yè)企業(yè)的環(huán)保重點(diǎn)和難點(diǎn)。

分析表明，經(jīng)板框壓濾、真空過濾、隔膜壓榨等固液分離設(shè)施之后的重金屬污泥含水率50～75%，Cr、Ni、Zn、Pb、Fe、Cu、Ag、Cd等金屬氧化物總含量2～15%，硫酸鈣、氟化鈣、氯化鈣含量10～30%，其他水溶性鹽類及雜質(zhì)含量5%左右。重金屬污泥顆粒較細(xì)、成分復(fù)雜、浸出毒性高、污染物含量波動大，被歸屬為危險廢物（國家危險廢物名錄HW17和HW21），處理不慎會引起有害金屬對土壤和水源的二次污染，常需高價外委有資質(zhì)的企業(yè)妥善處置。

為減輕或消除重金屬污泥的危害，回收利用其中的有價資源，避免再利用過程中的二次污染，國內(nèi)外學(xué)者參照電鍍污泥、含鉻污泥的處理和利用經(jīng)驗，在污泥固化/穩(wěn)定化(CN1631940A、CN101863516A、CN101921090A、CN102514079A等)、濕法提取金屬（CN101235439A、CN101618892A等）、微生物馴化浸出（CN102690956A、CN102719657A、CN101708936A等）、焙燒還原制備合金（CN1733628A、CN1312391A等）、制備鉻系產(chǎn)品（CN102625777A等）、摻作建材（CN101830681A、CN102414141A、CN102249730A等）或化工原料(CN102491640A等)、堆肥農(nóng)用（CN101274861等）、用于水泥生產(chǎn)（CN101475325A、CN102701549A等）、冶金回用(CN101805827A等)、安全處置（CN201560162U、CN102285743A、CN102583920A等）等方面做了很多有益的探索，但都在一定程度上存在摻量小、適用性差、重金屬回收率低、工藝流程復(fù)雜、設(shè)備投資或運(yùn)行費(fèi)用高、利用過程能耗高或易引起二次污染等問題。

迄今為止，對于量大面廣、危害性和資源性共存的重金屬污泥，較大宗的利用途徑還是燒磚或用作水泥摻料，但由于重金屬污泥中氟、氯等易揮發(fā)性物質(zhì)含量較高，在高溫條件下，氟、氯會以HF、SiF4、HCl等氣態(tài)物形式逸出，不僅腐蝕設(shè)備、導(dǎo)致窯口結(jié)圈，還會危害周圍環(huán)境，甚至?xí)?dǎo)致附近地區(qū)蠶桑業(yè)減產(chǎn)。同時，污泥摻量超過2%時，因摻燒危險廢物給水泥或磚瓦使用過程中帶來的環(huán)境安全性風(fēng)險有待進(jìn)一步評估。

綜上所述，重金屬污泥產(chǎn)量大、成分復(fù)雜、危害嚴(yán)重，國內(nèi)外尚無妥善安全又經(jīng)濟(jì)實用的利用途徑，同時，污泥中含有多種金屬成分（如鉻、鎳、銅、鉛、鐵、鋅等）和非金屬成分（如氟化鈣、硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣等），本身是一種廉價的可再生資源。鑒于我國金屬資源短缺，如何有效地減排及回收利用重金屬污泥中的鉻、鎳等重金屬，防治污泥對環(huán)境污染問題己引起人們的極大關(guān)注。

另一方面，在不銹鋼企業(yè)冶煉過程中，冶煉熔渣溫度高達(dá)1600℃，產(chǎn)生量約占鋼產(chǎn)量的20～30%，顯熱資源十分豐富，常規(guī)的不銹鋼熔渣處理工藝，如“空冷+噴淋/浸泡/熱潑”等，未能有效利用寶貴的顯熱資源。

反觀重金屬污泥處理應(yīng)用較多的高溫焙燒工藝，不僅需要耗能加溫，以確保污泥中鉻、鎳、銅、鉛、鐵、鋅等重金屬的徹底還原和無害化處置，還要配備構(gòu)造復(fù)雜、投資和運(yùn)行費(fèi)用昂貴的熔煉爐（CN102433437A、CN101376926A等），若能利用不銹鋼熔渣顯熱和現(xiàn)有的渣罐設(shè)備，開發(fā)一種重金屬污泥高溫處理工藝，則兼具熔渣余熱利用、有價物質(zhì)回收、污染徹底消除、處理成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，堪稱借鑒傳統(tǒng)危險廢物無害化和資源化經(jīng)驗，又結(jié)合污泥成分和鋼鐵工業(yè)本身特點(diǎn)，走出的一條新路。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種重金屬污泥資源化及無害化的處理工藝，克服現(xiàn)有工藝處理量小、適用性差、重金屬回收率低、工藝流程復(fù)雜、設(shè)備投資或運(yùn)行費(fèi)用高、利用過程能耗高、無害化不徹底易引起二次污染等缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種利用不銹鋼熔渣處理重金屬污泥的方法，包括以下步驟：

（1）干化粉碎：重金屬污泥經(jīng)固液分離、自然干化后，至含水率降至50～65%，粉碎破篩，備用；