[發明專利]一種濕法冶煉渣與煤系固體廢物共處理的配方及方法

有效

• 申請號: 201710380365.5
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107265855B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 龍於洋;王恒怡;楊煜強;沈東升;馮華軍
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C03C6/10
• 分類號: C03C6/10;C04B14/22
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明公開了一種濕法冶煉渣與煤系固體廢物共處理的配方及方法，配方以質量百分比計組成如下：濕法冶煉渣50～75％；煤系固體廢物25～50％；所述煤系固體廢物為粉煤灰或煤矸石。方法包括：(1)濕法冶煉渣脫水、干化后破碎、過篩；煤系固體廢物破碎后過篩；(2)將過篩后的濕法冶煉渣與煤系固體廢物按配比混合，得混合物，將所得混合物進行高溫熔融，得玻璃化產物。本發明從簡單易行、普適性的角度出發，直接利用濕法冶煉渣、煤矸石或粉煤灰共處理，不外加純化學物質，以廢治廢，多種廢物協同處置，通過玻璃化的方式實現濕法冶煉渣及煤矸石的無害化。

技術領域

本發明涉及濕法冶煉渣、煤系固體廢物處理領域，具體涉及一種濕法冶煉渣與煤系固體廢物共處理玻璃化配方及方法。

背景技術

濕法冶煉因其提取金屬的效率較高被普遍使用，但其提取金屬后留下的濕法冶煉渣仍不能直接作為資源進行回收利用，部分濕法冶煉渣還具有一定的危險特性。目前常用的濕法冶煉渣后續處理處置工藝，主要包括固化、穩定化和水泥窯協同處置，固化、穩定化后的濕法冶煉渣的去處通常為危險廢物填埋場，但危險廢物填埋場容積有限不能持續接收；水泥窯協同處置為了保證水泥的品質，對入窯物料的特性和協同處置廢物的量有嚴格要求，這使得水泥窯協同處置也不能滿足濕法冶煉渣處置的需求。公開號為CN 102399993A的中國發明專利，公開了一種濕法黃金冶煉廢渣的處理方法，其特點是采用高溫磁化還原熔煉浮選工藝，將濕法黃金冶煉廢渣與還原劑配料烘干預處理，進入回轉窯進行還原熔煉，產出回轉窯成品渣；同時，回轉窯產生的高溫煙氣進入烘干機烘干廢渣，然后經布袋收塵器收塵、余熱鍋爐回收余熱、脫硫后經環保煙囪外排；回轉窯成品渣送往浮選系統，經傳統球磨浮選工序產出合格金精礦，同時磁選出鐵精礦，磁選尾渣屬一般硅酸鹽可作為建筑材料綜合利用。該工藝過程復雜，須額外添加還原劑，且為了使磁選尾渣可作為建筑材料，對入窯物料的特性和協同處置廢物的量有嚴格要求。

煤系固體廢物，如煤矸石，是在掘進、開采和洗煤過程中排出的含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石狀固體廢物，其主要化學成分是Al₂O₃、SiO₂，另外還含有數量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、SO₃和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。我國歷年已積存煤矸石約50多億噸，并且每年仍繼續排放逾2億噸，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災。目前煤矸石主要被用于生產矸石水泥、混凝土的輕質骨料、耐火磚等建筑材料，此外還可用于回收煤炭，煤與矸石混燒發電，制取結晶氯化鋁、水玻璃等化工產品以及提取貴重稀有金屬，也可作肥料。因其內含大量二氧化硅和氧化鋁，且熱值很低，使得其利用率很低。公告號為CN 101495420 A的中國發明專利，公開了一種處理粉煤灰的化合物及方法。即利用兩性氧化物、烷基多糖苷、酯、甘油三酯衍生物、脂肪醇、烷氧基化脂肪醇、烷氧基化多元醇，以及其混合物，處理粉煤灰，并可將處理過的粉煤灰摻入水泥混合物中，有效阻止吸收性碳。但該處理方法須要外加氧化物，不夠經濟，且容易產生二次污染。

公告號為CN 105392760 A的中國發明專利，公開了一種煤矸石整治工藝。即將煤矸石與爐渣混合，形成煤質，再應用于煤矸石積堆以促進植被生長。但該方法處理周期長，且無法從根本上快速解決煤矸石的堆積危害，故該方法有很大的應用局限性。

基于上述兩大類大宗固體的基本屬性及當前處理技術局限性，本發明將濕法冶煉渣與煤系固體廢物玻璃化共處理，實現二者的安全處置。

發明內容

本發明的目的在于解決濕法冶煉渣、煤系固體廢物處理處置過程中的短板，從而使得濕法冶煉成為一種更合理的含金屬廢物處理工藝，并同時使粉煤灰、煤矸石等煤系固體廢物真正變廢為寶，而提供一種濕法冶煉渣與粉煤灰或煤矸石共處理玻璃化無害化工藝。

一種濕法冶煉渣與煤系固體廢物玻璃化共處理的配方，以質量百分比計組成如下：