[發明專利]一種用生石灰中和處理硫磺冶煉廢渣的方法

無效

• 申請號: 201310547231.X
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103585738A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 和麗萍;范澤文;常普;王瑞波;張興;曾沛藝
• 申請（專利權）人: 和麗萍;范澤文
• 主分類號: A62D3/33
• 分類號: A62D3/33;A62D101/43
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明涉及硫磺冶煉廢渣的處置和利用，屬于廢渣綜合利用領域。

背景技術

硫磺冶煉廢渣是利用硫鐵礦土法煉制硫磺時產生的廢渣。上世紀50～80年代我國沿襲中世紀生產水平的土法煉硫生產技術，資源利用率極低，冶煉回收率只有30％左右，大量硫及重金屬物質保留在冶煉廢渣中。當時國內硫磺需要量的70%左右來源于土法煉硫，每生產1噸硫磺要產生7～8噸廢渣，如此龐大的硫磺冶煉廢渣期待處理。

隨著上千支“石灰窯”式土法煉硫爐窯的全面關閉，結束了硫磺冶煉區域人民40年的土法煉硫歷史，但是，在硫磺冶煉區域大小山頭，卻留下密密麻麻的敞口式煉硫爐殘體、煉硫廢渣筑起的一座座“沙漠”式山嶺。以昭通鎮雄縣為例，經調查，鎮雄東部煉硫區有96個遺棄的渣場，煉硫爐渣歷年來累計產生量1400萬噸，除部分爐渣被洪水和河流水沖散及進入地下溶洞外，還有約1000萬噸煉硫爐渣堆積在煉硫地區。大量爐渣堆積占壓土地6000余畝，同時也嚴重污染環境，爐渣經日曬、雨淋，其浸出液中鐵、錳、硫酸鹽、鋅、銅等滲入地下，流入河流，污染土壤和水源。

根據廢渣元素分析，硫磺冶煉廢渣主要成分為二氧化硅，占41.8%，其次為含鐵化合物（為Fe₃O₄、Fe₂O₃），占24.6%，占第三位的是三氧化二鋁，占18.5%。硫磺冶煉廢渣中含有二氧化硅、三氧化二鋁，可用作水泥活性原料。但是，因硫磺冶煉區域一般距離水泥廠較遠，廢渣運輸成本較高，因而作為水泥生產輔料受到限制。此外，硫磺冶煉廢渣中含全鐵量約為22％，采用磁選技術，該礦渣中可以回收Fe86%，品位61.8%，但因選礦成本過高，選一噸含鐵60%產品，成本達到450元左右，而每噸含鐵60%的產品，市場價不含稅費也只能賣到450元—500元/噸，所以該項目單選鐵是沒有利用價值。對選鐵后的尾礦進行復選二氧化鈦，產品中二氧化鈦含量37—40%，三氧化二鐵27—34%，但是目前沒有銷售市場，因此，以目前的回收工藝技術、回收成本及市場需求來看，硫磺冶煉廢渣要達到選礦綜合利用，還需要大量的工作。

對硫磺冶煉廢渣進行浸出液毒性及腐蝕性鑒別監測結果表明，廢渣浸出液中的鉛、鎘、汞、六價鉻、砷等重金屬危險廢物的浸出監測值都遠低于對應危險廢物浸出毒性鑒別標準，不屬于危險廢物，但是pH數值在3.0-4.8，為強酸性，屬于Ⅱ類一般工業固體廢物。

依據《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB18599-2001），Ⅱ類廢渣貯存渣庫的選址及防滲要求均較高，很難選到合適的庫址，并且建設投資較大。

本發明在分析硫磺冶煉廢渣元素成分及浸出液屬性鑒別的基礎上，鑒于煉硫爐渣浸出液主要為pH超標，從工程環境、經濟等角度綜合考慮，首先采用生石灰對廢渣進行攪拌中和，將廢渣浸出液的PH值調整至6-9之間，同時固定住廢渣中的銅、鉛、鋅、砷等多種重金屬，使廢渣屬于Ⅰ類一般工業固體廢棄物后，再清運至擬建的集中處置場進行處理，這樣就可減少廢渣集中處置場防滲處理工藝，減少工程投資，同時也減少環境安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用生石灰中和處理硫磺冶煉廢渣的方法。本方法以生石灰作為中和劑，在常溫、常壓條件下，實現對硫磺冶煉廢渣中ｐＨ的中和，同時固定住廢渣中的銅、鉛、鋅、砷等多種重金屬。該方法具有處理劑易得、處理工藝簡單、實施操作容易，投資成本低，中和后廢渣的環境安全性較高等優點，具有良好的社會效益及環境效益。

本發明的技術方案如下：

一種用生石灰中和處理硫磺冶煉廢渣的方法，其特征在于，采用生石灰與土法冶煉硫磺廢渣進行中和混合，將其浸出液由呈強酸性變成中性，廢渣屬性由Ⅱ類一般工業固體廢物變為Ⅰ類一般工業固體廢棄物；其步驟如下：

1）、土法冶煉硫磺廢渣

采取隨意堆放的土法冶煉硫磺廢渣，采用破碎機進行破碎，破碎粒度為10～30mm。

2）、生石灰

生石灰中CaO含量不低于60%。

3）、中和

將生石灰以0.1～1.0%的量加入經粉碎的硫磺冶煉廢渣中，混合并攪拌，加入去離子水，制備浸出液，浸出液中pH值調整至6.8～7.2。

4、經中和后廢渣的處理

經中和后的硫磺冶煉廢渣，重金屬離子的含量也明顯降低，由此廢渣屬性由Ⅱ類一般工業固體廢物變為Ⅰ類一般工業固體廢棄物。中和后廢渣可作為水泥生產輔料，建筑材料，也可運送至按照Ⅰ類一般工業固體廢棄物處置場要求建設的廢渣集中處置場進行集中處置。

本發明的特點是：