[發明專利]一種回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法與裝置

有效

• 申請號: 201410855721.0
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104451166B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 陳福泰;褚永前;楊艷
• 申請（專利權）人: 清大國華環境集團股份有限公司;寧夏寧東清大國華凱鴻環境資源有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C25C1/16;C25C7/00;C22B34/32
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

本發明提供一種回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法與裝置，回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法，是由以下步驟組成：預處理、浸取、中和、蒸發和電解；回收重金屬污泥中鋅和鉻的裝置，包括多級浸取系統、酸堿中和系統、蒸發結晶系統、電解系統和加藥系統；采用本發明中提出的工藝和裝置可以成功分離重金屬污泥中的鋅和鉻，實現了廢物資源化，鋅和鉻的回收率分別大于95％和90％；獲得的產品收益大于運行成本，具有實際應用價值。

技術領域

本發明屬于固體廢物處理處置與資源化領域，特別涉及一種回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法與裝置。

背景技術

重金屬污泥種類繁多。在我國，含重金屬固廢的主要來源行業為重有色金屬礦采選、冶煉、鉛蓄電池、皮革及其制品、化學原料及其制品等五大行業，且常歸屬于危險廢物。截至2007年，列入《國家危險廢物名錄》的含鉛、汞、鍋、鉻、砷的危險廢物產生量為1690.55萬噸；金屬制品業、皮革及其制品業、有色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業和有色金屬礦采選業等五個行業含重金屬廢物的排放量占全部工業總排放量的95.24％。重金屬污泥如果不經處理就排放的話，會造成土壤和水體的嚴重污染，重金屬通過食物鏈層層富集，產生慢性/蓄積毒性，對人類健康和生物多樣性造成嚴重危害。

在很多工業固體廢物中，重金屬含量相對較高，很多重金屬的含量已經超過其在金屬礦中的品位。對重金屬污泥中的重金屬進行回收，不僅可以實現廢物資源化利用，還能降低廢物毒性，從而降低處置費用，可謂一舉兩得。重金屬廢物的綜合利用技術包括干法和濕法兩大類，而就回收元素鉻和鋅而言，還是濕法用的較多。濕法回收技術主要包括浸出和分離。最常見的濕法回收工藝有酸浸和氨浸。酸性浸出法的浸出率很高，但選擇性不強；氨浸法對銅、鎳、鈷的選擇性較強，對其它金屬的回收應用較少。浸出后的后續分離方法有萃取法和化學沉淀法。采用合適的萃取分離法，目標金屬的回收率很高，且獲得的金屬鹽類產品的純度也很高；萃取法是目前最常用的工藝，但萃取工藝復雜，有機溶劑消耗量大，萃取設備的投資和運營成本較高，廢棄有機溶劑的處理也是個問題。

發明內容

本發明提出了一種回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法與裝置，可以將鋅和鉻從污泥中分離出來并實現純化。

一種回收重金屬污泥中鋅和鉻的方法，它由以下步驟組成：

(1)預處理：將塊狀重金屬污泥依次進行粉碎、研磨，獲得粉末；

(2)浸取：將固體廢物粉末和浸取劑、調節劑進行混合浸取；浸取反應后靜置，待固液分離后，上清液留待中和，沉泥經過濾、洗滌后，作為一般固體廢物處理；

(3)中和：向步驟(2)獲得的浸取液中加入中和劑進行酸堿中和；中和液經過濾后留待蒸發結晶；濾渣留待溶解；

(4)蒸發和電解：將步驟(3)中獲得的濾液進行蒸發結晶，獲得鉻酸鹽；將步驟(3)中獲得的濾渣加酸溶解，溶解液進行電解處理，在陰極板上獲得電解鋅。

其中，優選地，所述固體廢物的預處理，經研磨后獲得的固體粉末的粒徑為0.5-2mm。

其中，優選地，所述步驟(1)中的浸取，控制混合液溫度為40-90℃；浸取時間為20-120min。

其中，優選地，所述浸取劑為含有過氧化氫、二氧化氯、次氯酸鈉中任意一種或幾種的水溶液；調節劑為氫氧化鈉。

其中，優選地，所述浸取劑的加入量以浸取劑溶液中的溶質計，為固體廢物中鉻含量(質量)的1-5倍；所述步驟(2)中調節劑加入后，操控條件為控制pH值＞12。

其中，優選地，所述步驟(2)中，沉泥過濾采用的是壓濾；沉泥壓濾后獲得的泥餅采用1-10％的堿液洗滌。