[發明專利]一種含銅污泥燒結方法

有效

• 申請號: 202011550841.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN113215390B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 劉超;霍成立;楊文明;甄勝利;龐杰;黃仙;王荀;仲惟惟;張祖濤
• 申請（專利權）人: 北京高能時代環境技術股份有限公司;湖北高能鵬富環保科技有限公司
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 林聰源

本發明公開了一種含銅污泥燒結方法，包括：引燃底火層并將底火層由第一端部向第二端部移動；在底火層移動的過程中，沿移動方向間隔設有至少兩個加料點，進行分次分層加入待燒結物料；并從底火層的底部送入含氧氣流，實現助燃；其中，靠近第一端部的第一加料點加入待燒結物料到底火層上，之后每一加料點依次加料到前一加料層之上，形成多層加料層；待燒結物料為含銅污泥與燃料的混合料，或混合料制成的球料；第一加料點加料或之后每一加料點加料之前，底火層或前一加料層已被充分引燃；第N加料層的厚度根據第N加料點與第(N?1)加料點或第一端部之間料層上部溫度確定；含氧氣流由一部分穿過料層的煙氣與新含氧氣流混合而成。

技術領域

本發明涉及含銅污泥資源化利用技術領域，具體涉及一種含銅污泥燒結方法。

背景技術

含銅污泥是一種主要含有銅氫氧化物、硫化物等沉淀的污泥，其多產生于金屬表面處理業、印刷電路板業、電鍍業及電線電纜業的含銅廢水處理過程。

含銅污泥中往往含有多種重金屬，成分復雜且含水率高達60％～70％，其中的銅、鎳、鋅、鉻等重金屬的氫氧化物是一種非穩定狀態；如果隨意堆放，在雨水淋溶作用下，重金屬極有可能再次溶出，污染土壤或地下水，造成環境生態的危害。因此，該類污泥已被列入《國家危險廢物名錄》(2016版)，危險廢物類別為HW17(表面處理廢物)和HW22(含銅廢物)。另一方面，隨著礦產資源日漸枯竭，資源綜合利用與發展循環經濟已成為必然選擇。含銅污泥中的有價金屬含量往往高于一次礦產資源開采品位，銅含量大于1％，個別甚至可達15％以上(干基)，同時還含有一定量的金、鈀等貴金屬；其作為一種廉價的、巨大的二次資源，利用合適的工藝將其中的有價金屬富集回收，不僅能減少環境危害，發展循環經濟，建設節約型社會，同時還能減緩金屬資源的持續耗竭，提高國家金屬資源保障程度。

含銅污泥資源化利用工藝包括濕法浸出工藝與火法熔煉工藝，目前行業內以火法熔煉工藝居多，主要工藝包括密閉鼓風爐熔煉工藝與富氧熔池熔煉工藝。含銅污泥無固定形態，其在火法熔煉之前必須先經過燒結預處理，目前含銅污泥常用的預處理工藝主要包括烘干與燒結且以燒結為主。燒結預處理工藝是將含銅污泥、燃料(通常為焦粉或煤粉)混合后進行造球，之后再進行布料燒結，送入空氣助燃，使料層燃燒升溫，將低熔點組分熔化成為液相，液相逐漸冷卻將難融組分粘在一起形成塊狀物料，即燒結塊。燒結預處理可以將含銅污泥中的水分全部揮發，并將粉粒狀污泥直接燒結成塊，孔隙率大與強度高，冶金性能優良，便于后續熔煉使用；此外，燒結預處理可使含銅污泥中的有機物與含硫組分燃燒分解，提升熔煉環節入爐物料品質，進而改善熔煉爐況，提高熔煉金屬產品品質。

現有含銅污泥燒結預處理工藝仍沿用了傳統有色金屬精礦粉燒結工藝，但有色金屬精礦粉與含銅污泥性質差異極大，其含水率低(小于10％)、物料分散不粘稠、料層透氣性好，因此直接移用該燒結工藝處理含銅污泥存在諸多不適用之處，主要有如下幾方面的技術問題：

1.含銅污泥含水率高達60％～70％，成泥坨狀，十分粘稠；現有含銅污泥燒結工藝為一次性布料，料層厚、透氣性差，污泥脫水過程與引燃燒結過程速度很慢，導致了其存在燃料用量大、燃燒不充分、燒結時間長、能耗高、產量低等問題。

2.含銅污泥來源十分廣泛，產生工藝多樣，不同廠家的含銅污泥含水率差別很大，脫水的難易程度差別也很大；現有含銅污泥燒結工藝料層厚度固定，燒結過程中無法根據入爐污泥情況與爐內燒結情況實時調整爐內料層厚度，工藝靈活性差；污泥含水率變化使得燒結工藝運行不穩定，燒結產品質量不穩定，經常出現燒結塊夾雜生料或過燒現象。

3.現有含銅污泥燒結工藝為一次性布料，物料往往會結成一個體積巨大的整體，出料時需使用大型破碎機將其破碎成小塊；該破碎過程會產生很多粉料，降低了燒結成塊率，粉料還需再次回爐燒結，占用了有效產能，增加了能耗。

4.現有含銅污泥燒結工藝使用空氣助燃，空氣穿過燒結料層后直接排出，該方法氧氣利用率低，排出的氣體帶走大量熱量，熱損失大，能耗高。

發明內容