本发明专利技术提供一种回收重金属污泥中锌和铬的方法与装置，回收重金属污泥中锌和铬的方法，是由以下步骤组成：预处理、浸取、中和、蒸发和电解；回收重金属污泥中锌和铬的装置，包括多级浸取系统、酸碱中和系统、蒸发结晶系统、电解系统和加药系统；采用本发明专利技术中提出的工艺和装置可以成功分离重金属污泥中的锌和铬，实现了废物资源化，锌和铬的回收率分别大于95％和90％；获得的产品收益大于运行成本，具有实际应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种回收重金属污泥中锌和铬的方法与装置
本专利技术属于固体废物处理处置与资源化领域，特别涉及一种回收重金属污泥中锌 和铬的方法与装置。
技术介绍
重金属污泥种类繁多。在我国，含重金属固废的主要来源行业为重有色金属矿 采选、冶炼、铅蓄电池、皮革及其制品、化学原料及其制品等五大行业，且常归属于危险废 物。截至2007年，列入《国家危险废物名录》的含铅、汞、锅、铬、砷的危险废物产生量为 1690. 55万吨；金属制品业、皮革及其制品业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化 学制品制造业和有色金属矿采选业等五个行业含重金属废物的排放量占全部工业总排放 量的95. 24%。重金属污泥如果不经处理就排放的话，会造成土壤和水体的严重污染，重金 属通过食物链层层富集，产生慢性/蓄积毒性，对人类健康和生物多样性造成严重危害。 在很多工业固体废物中，重金属含量相对较高，很多重金属的含量已经超过其在 金属矿中的品位。对重金属污泥中的重金属进行回收，不仅可以实现废物资源化利用，还能 降低废物毒性，从而降低处置费用，可谓一举两得。重金属废物的综合利用技术包括干法和 湿法两大类，而就回收元素铬和锌而言，还是湿法用的较多。湿法回收技术主要包括浸出和 分离。最常见的湿法回收工艺有酸浸和氨浸。酸性浸出法的浸出率很高，但选择性不强；氨 浸法对铜、镍、钴的选择性较强，对其它金属的回收应用较少。浸出后的后续分离方法有萃 取法和化学沉淀法。采用合适的萃取分离法，目标金属的回收率很高，且获得的金属盐类产 品的纯度也很高；萃取法是目前最常用的工艺，但萃取工艺复杂，有机溶剂消耗量大，萃取 设备的投资和运营成本较高，废弃有机溶剂的处理也是个问题。
技术实现思路
本专利技术提出了一种回收重金属污泥中锌和铬的方法与装置，可以将锌和铬从污泥 中分离出来并实现纯化。 一种回收重金属污泥中锌和铬的方法，它由以下步骤组成： (1)预处理：将块状重金属污泥依次进行粉碎、研磨，获得粉末； (2)浸取：将固体废物粉末和浸取剂、调节剂进行混合浸取；浸取反应后静置，待 固液分离后，上清液留待中和，沉泥经过滤、洗涤后，作为一般固体废物处理； (3)中和：向步骤（2)获得的浸取液中加入中和剂进行酸碱中和；中和液经过滤后 留待蒸发结晶；滤渣留待溶解； (4)蒸发和电解：将步骤⑶中获得的滤液进行蒸发结晶，获得铬酸盐；将步骤 (3)中获得的滤渣加酸溶解，溶解液进行电解处理，在阴极板上获得电解锌。 其中，优选地，所述固体废物的预处理，经研磨后获得的固体粉末的粒径为 0? 5_2mm〇 其中，优选地，所述步骤（1)中的浸取，控制混合液温度为40-90°C ;浸取时间为 20-120min〇 其中，优选地，所述浸取剂为含有过氧化氢、二氧化氯、次氯酸钠中任意一种或几 种的水溶液；调节剂为氢氧化钠。 其中，优选地，所述浸取剂的加入量以浸取剂溶液中的溶质计，为固体废物中铬含 量（质量）的1-5倍；所述步骤（2)中调节剂加入后，操控条件为控制pH值> 12。 其中，优选地，所述步骤（2)中，沉泥过滤采用的是压滤；沉泥压滤后获得的泥饼 采用1-10 %的碱液洗涤。 其中，优选地，所述的步骤（2)中的浸取为多级浸取，多级浸取的工艺路线是，将 预处理工序中获得的固体粉末浸取后固液分离，上清液送去中和；下层污泥暂不排出；此 时用新配置的浸取液对所述的下层污泥进行第二次浸取，浸取完毕后静置，上清液泵出储 存，用于下一批进料的第一次浸取；向压滤获得的滤液和泥饼洗涤液中补加浸取剂和调节 剂，配置新的浸取液，用于下一批进料的第二次浸取；如此反复。 其中，优选地，所述步骤（3)中浸取后获得的上清液，在中和前需要过滤，使用的 中和剂为硫酸或盐酸，中和反应的控制终点是pH值7. 0-8. 2,中和液的过滤方法为压滤；中 和液经压滤分离后进入蒸发系统之前，需要进行精密过滤，过滤精度为5-25 y m。 其中，优选地，所述步骤（4)中的电解处理，阴极板材料为铝板或不锈钢板；阳极 板为石墨板或铅合金板。 一种回收重金属污泥中锌和铬的装置，其特征在于：包括多级浸取系统、酸碱中和 系统、蒸发结晶系统、电解系统和加药系统； 所述多级浸取系统包括制浆机、1号浸取液罐、2号浸取液罐、3号浸取液罐和1号 压滤机，1号浸取液罐和2号浸取液罐分别与制浆机双向连接，制浆机的出口与第三浸取罐 连接，制浆机的泥浆出口与1号压滤机连接，1号压滤机滤液出口与2号浸取罐的进口连 接； 所述酸碱中和系统，包括依次连接1号过滤器、中和罐、2号压滤机和滤液储罐，1 号过滤器与第三浸取罐连接； 所述蒸发结晶系统包括2号过滤器和蒸发结晶系统，进液过滤器与滤液储罐连 接； 所述电解系统包括溶解罐和电解槽，溶解槽和2号压滤机连接； 所述加药系统包括酸储槽、碱储槽和浸取剂储槽，酸储槽分别与中和罐和溶解罐 连接，碱储槽和浸取剂储槽分别与2号浸取液罐连接。 本专利技术的有益效果： 1.采用本专利技术中提出的工艺和装置可以成功分离重金属污泥中的锌和铬，实现了 废物资源化，锌和铬的回收率分别大于95%和90%;获得的产品收益大于运行成本，具有实 际应用价值； 2.浸出后残余的滤澄，可以作为一般废物处理，大大降低了处置费用； 3.本专利技术的浸取工艺为多级浸取，实现了药剂的密闭循环； 4.本专利技术的电解工艺，电解过程产生的酸液回流至中和槽利用；通过上述方式， 最大限度的避免了剩余药剂的排放，降低了药剂成本。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的后提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术的回收重金属污泥中锌和铬方法的流程示意图； 图2为本专利技术提出的回收重金属污泥中锌和铬装置的示意图。 图中：1.制浆机；2. 2号浸取液罐；3. 3号浸取液罐；4. 1号浸取液罐；5. 1号压滤 机；6. 1号过滤器；7.中和罐；8. 2号压滤机；9.滤液储罐；10. 2号过滤器；11.蒸发结晶系 统；12.溶解罐；13.电解槽；14.酸储槽；15.浸取剂储槽；16.碱储槽 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动后提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 实施例1 如图2所示，本实施例提供一种回收重金属污泥中锌和铬的装置，包括多级浸取 系统、酸碱中和系统、蒸发结晶系统、电解系统和加药系统； 多级浸取系统包括制浆机1、1号浸取液罐4、2号浸取液罐2、3号浸取液罐和1号 压滤机5,1号浸取液罐4和2号浸取液罐2分别与制浆机1双向连接，制浆机1的出口与 第三浸取罐连接，制浆机1的泥浆出口与1号压滤机5连接，1号压滤机5滤液出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征是它由以下步骤组成：(1)预处理：将块状重金属污泥依次进行碎、研磨，获得粉末；(2)浸取：将固体废物粉末和浸取剂、调节剂进行混合浸取；浸取反应后静置，待固液分离后，上清液留待中和，沉泥经过滤、洗涤后，作为一般固体废物处理；(3)中和：向步骤(2)获得的浸取液中加入中和剂进行酸碱中和；中和液经过滤后留待蒸发结晶；滤渣留待溶解；(4)蒸发和电解：将步骤(3)中获得的滤液进行蒸发结晶，获得铬酸盐；将步骤(3)中获得的滤渣加酸溶解，溶解液进行电解处理，在阴极板上获得电解锌。
【技术特征摘要】
1. 一种回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征是它由以下步骤组成： (1) 预处理：将块状重金属污泥依次进行碎、研磨，获得粉末； (2) 浸取：将固体废物粉末和浸取剂、调节剂进行混合浸取；浸取反应后静置，待固液 分离后，上清液留待中和，沉泥经过滤、洗涤后，作为一般固体废物处理； (3) 中和：向步骤（2)获得的浸取液中加入中和剂进行酸碱中和；中和液经过滤后留待 蒸发结晶；滤澄留待溶解； ⑷蒸发和电解：将步骤⑶中获得的滤液进行蒸发结晶，获得铬酸盐；将步骤⑶中 获得的滤渣加酸溶解，溶解液进行电解处理，在阴极板上获得电解锌。2. 根据权利1所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述固体废物的 预处理，经研磨后获得的固体粉末的粒径为0. 5-2_。3. 根据权利1所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述步骤（1)中 的浸取，控制混合液温度为40-90°C ;浸取时间为20-120min。4. 根据权利1所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述浸取剂为含 有过氧化氢、二氧化氯、次氯酸钠中任意一种或几种的水溶液；调节剂为氢氧化钠。5. 根据权利4所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述浸取剂的加 入量以浸取剂溶液中的溶质计，为固体废物中铬含量（质量）的1-5倍；所述步骤（2)中调 节剂加入后，操控条件为控制pH值为>12。6. 根据权利1所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述步骤（2)中， 沉泥过滤采用的是压滤；沉泥压滤后获得的泥饼采用1-10%的碱液洗涤。7. 根据权利1所述的回收重金属污泥中锌和铬的方法，其特征在于：所述的步骤（2) 中的浸取为多级浸取，多级浸取的工艺路线是，将预处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈福泰，褚永前，杨艳，
申请(专利权)人：北京清大国华环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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