[發(fā)明專利]一種處置不銹鋼酸洗污泥的工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410206530.1
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN105084857B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾躍春;張堅毅;趙申;梅志華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大地益源環(huán)境修復(fù)有限公司;曾躍春;張堅毅
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

一種資源化利用酸洗污泥的工藝方法，尤其是處置不銹鋼酸洗污泥的工藝方法，屬于危險廢物處置領(lǐng)域。

背景技術(shù)

酸洗污泥，也稱酸洗廢水處理污泥(尤其是不銹鋼酸洗污泥)，是金屬表面處理過程排出的酸洗廢水經(jīng)處理產(chǎn)生的固體廢物。目前，酸洗廢水處理水平很低，大部分酸洗廢水主要由產(chǎn)生企業(yè)自行采用廉價易得的石灰中和沉淀，由于石灰對重金屬沉淀效果差，反應(yīng)過程中仍有大量石灰未參與反應(yīng)就被其他絮體包裹而沉于污泥中，導(dǎo)致污泥產(chǎn)生量大，此污泥已經(jīng)造成了千百萬噸的積貯。同時，酸洗污泥中含有大量鎳、鉻、鐵等重金屬和殘酸，如果隨意傾倒或者簡易填埋，極易引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。

不銹鋼和特殊鋼酸洗污泥被國家定義為“危險廢物”，一些企業(yè)將這類危險廢物填埋或長期堆存，對土壤和地下水造成了潛在的污染影響風(fēng)險，即便外委當(dāng)?shù)赜匈Y質(zhì)的危廢單位處置也要付出不小的經(jīng)濟代價。這類污泥中水溶性的Cr⁶⁺及各類重金屬含量很高，而水溶性的Cr⁶⁺對環(huán)境是最為有害的。

如目前江蘇省不同行業(yè)產(chǎn)生酸洗廢水的企業(yè)達(dá)一千家以上，年產(chǎn)生酸洗廢水1787萬t。酸洗廢水處理年產(chǎn)生污泥達(dá)到16.5萬t。國內(nèi)酸洗污泥的處理主要以堆存和簡易填埋為主。資源化利用研究尚處于起步探索階段。資源化利用可分為火法冶煉(高溫條件下通過焦炭等還原劑從酸洗污泥中回收鐵、鎳、鉻等金屬)和濕法處理(通過化學(xué)沉淀、離子交換等方法從酸洗污泥酸浸液中回收鎳、鉻等重金屬)兩大類。現(xiàn)有提出的方法是和水泥生產(chǎn)協(xié)同處置，事實上生產(chǎn)水泥的工藝條件決定了并不能減少酸洗污泥中Cr⁶⁺的總量，甚至還會增加，在沒有還原的氛圍下高溫反而使得酸洗污泥中Cr³⁺氧化成Cr⁶⁺，之所以大家會在水泥窯里協(xié)同處置酸洗污泥，是因為水泥生產(chǎn)可以將Cr⁶⁺固化在水泥里，同時水泥生產(chǎn)產(chǎn)量很大，少量摻和酸洗污泥不會讓水泥中Cr⁶⁺超標(biāo)。可以參見：戴偉華.鎳鉻酸洗污泥處理工藝的探討[J].有色冶金設(shè)計與研究，2010.31(6)：48—51.閆大海，黃啟飛，蔡木林.等.水泥窯共處置危險廢物過程中重金屬的分配[J]-中國環(huán)境科學(xué)，2009，29(9)：977-984。

酸洗污泥已經(jīng)證明不能和水泥協(xié)同處置，因為這樣的污泥中有很多氯、氟離子，這對水泥工業(yè)設(shè)備會有很大傷害，很多文獻中有所描述。

酸洗廢水處理污泥(尤其是不銹鋼酸洗污泥)含有大量石灰產(chǎn)物，尋找一種建材資源化的方法且可資源化安全利用的方法極有意義，故本發(fā)明提出一種處置不銹鋼酸洗污泥的工藝方法成為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是，提出一種資源化處置不銹鋼酸洗污泥的方法，尤其是不銹鋼酸洗污泥的無害化和資源化處置的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種處置不銹鋼酸洗污泥的工藝方法，在不銹鋼酸洗污泥中均勻摻入適量的還原劑，在還原氛圍下燒結(jié)成磚(各種燒結(jié)建材)；還原劑的加量與不銹鋼酸洗污泥干重比為1：30-1000；還原氛圍的參數(shù)為O₂濃度(重量)≤6％。

進一步的，最好是具有CO濃度含≥6％。

所述的還原劑為粒徑為20～500目的焦炭、煤、椰殼、稻殼、農(nóng)副產(chǎn)品秸殼的粉末，尤其是100目左右的粉末。加入比例按照不銹鋼酸洗污泥中Cr⁶⁺總量確定；與污泥(折合成干重，下同)的重量比1：200-1000更好。所述的還原劑還包括硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉材料或有機材料，有機材料可以是含醇、醇、酮、烴、芳環(huán)或雜環(huán)的液體。

燒結(jié)設(shè)備首選的是普通隧道窯，并對普通隧道窯加以改造，以有效監(jiān)測及控制窯內(nèi)預(yù)熱期、還原期、保溫期、降溫期的溫度梯度、O₂及CO的含量；

尤其是窯內(nèi)保溫后從950-1250℃開始降溫時，用高壓噴霧的方式對磚噴水，降至150-250℃后自然冷卻，降溫速度為100℃/10min左右，整個處置過程結(jié)束。

本發(fā)明是按照預(yù)熱期、還原期、保溫期及降溫期的處置步驟進行處置。降溫期應(yīng)對磚塊進行噴水(或噴霧)，以保證有效的還原氛圍并使磚塊快速降溫。

本發(fā)明可以添加任意成分的粘土或瓷土、陶土共同燒結(jié)成建材。可生產(chǎn)陶質(zhì)磚、瓷質(zhì)磚、炻瓷質(zhì)、細(xì)炻質(zhì)磚等，本發(fā)明也可以生產(chǎn)成釉面磚。

本發(fā)明方法使得含石灰質(zhì)的不銹鋼酸洗污泥得到的建材(磚)。