铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法及其用途技术

本发明专利技术提供了一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法及其用途，涉及铜、铅锌冶炼废水污泥无害化处置和资源化利用领域，铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(a)将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，挥发重金属实现无害化；(b)将预烧后的污泥与催化剂进行煅烧，催化剂包括碳和/或铁的氧化物，煅烧温度为800‑1250℃，煅烧时间为10‑60min，得到硫的氧化物和氧化钙。该方法实现了铜、铅锌冶炼废水污泥中有害组分的彻底去除和资源化利用。

The method and application of recycling copper, lead and Zinc Smelting Wastewater Sludge

【技术实现步骤摘要】
铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法及其用途
本专利技术涉及铜、铅锌冶炼废水污泥无害化处置和资源化利用领域，具体而言，涉及一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法及其用途。
技术介绍
废水处理过程中产生的污泥含有很多有毒有害的重金属(如Cd、As、Cu、Cr、Se等)，对环境构成极大的污染和潜在的威胁。铜火法冶炼排放的固体废物中，污酸处理系统的砷滤饼及石灰中和渣属于危险废物，其中主要成分为As、Pb、Cd、Zn、Cu等，因此，砷元素的安全处置是铜冶炼系统亟待解决的问题。铅锌冶炼过程中主要的污染源之一是废水，废水中通常含有一定量的Pb、Hg、Cd、Zn、Cu、As等重金属阳离子和F、Cl和SO42-等有害阴离子，因此，通过污酸系统后形成的废水处理污泥，也常常会含有以上离子，重金属超标，难以处理，属于危险废物。针对废水处理污泥的特点及其危害性，从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑，目前主要进行固化/稳定化处理，将其无害化后进行填埋处置，但是该方法虽然能暂时性的使得污泥的浸出毒性达标，但是长期稳定无害化效果无法保证，在不稳定的外界环境中容易二次污染，处理不彻底，而且存在处理工艺复杂以及处理成本高的问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，该方法实现了铜、铅锌冶炼废水污泥中有害组分的彻底去除和资源化利用。本专利技术提供的铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(a)将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，得到重金属气态物；(b)将预烧后的污泥与催化剂进行煅烧，催化剂包括碳和/或铁的氧化物，煅烧温度为800-1250℃，煅烧时间为10-60min，得到硫的氧化物和氧化钙。进一步地，煅烧温度为1000-1250℃；优选地，煅烧时间为20-50min。进一步地，碳与预烧后的污泥中硫酸钙的物质的量的比为(0.5-1.4)：1；优选地，铁的氧化物的添加量为预烧后的污泥质量的8％-12％；优选地，铁的氧化物包括氧化铁。进一步地，还包括对铜、铅锌冶炼废水污泥进行除杂的步骤，然后再进行预烧；优选地，除杂包括：将铜、铅锌冶炼废水污泥加水搅拌；优选地，加水量为所述铜、铅锌冶炼废水污泥质量的5％-30％；优选地，搅拌时间为5-40min。进一步地，在除杂后还依次包括固液分离和干燥的步骤，然后再进行预烧；优选地，固液分离的方式包括压滤；优选地，压滤后铜、铅锌冶炼废水污泥的含水率为35-40wt％；优选地，利用锤式干燥机进行所述干燥；优选地，干燥温度100-300℃；优选地，干燥后所述铜、铅锌冶炼废水污泥的含水率为2-5wt％。进一步地，预烧温度为700-950℃，预烧时间为50-80min；优选地，利用回转窑进行预烧；优选地，预烧温度为700-900℃；优选地，预烧时间为60-80min。进一步地，铜、铅锌冶炼废水污泥中包括质量分数为60-95％的二水硫酸钙；优选地，铜、铅锌冶炼废水污泥的初始含水率为10-50wt％。进一步地，硫的氧化物包括二氧化硫。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种前面所述的方法在制备硫酸中的用途。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种前面所述的方法在酸性废水中和中的用途。与现有技术相比，本专利技术至少可以取得以下有益效果：上述方法首先将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，预烧过程中能够使污泥中的砷等重金属有害成分挥发为气态物，然后与催化剂共同进行煅烧，将污泥中的硫酸钙转变为硫的氧化物和氧化钙，最后可以将重金属气态物、硫的氧化物和氧化钙收集起来，收集到的重金属气态物可进行进一步的分离和纯化处理，得到单一成分的重金属，收集到的硫的氧化物可作为制备硫酸的原料，收集到的氧化钙可作为酸性废水中和的药剂使用，而经过处理后的污泥可直接进行填埋，由此实现铜、铅锌冶炼废水污泥的资源化利用。该方法中的催化剂包括碳和/或铁的氧化物，例如碳、铁的氧化物或碳和铁的氧化物的组合等。该催化剂的催化效率较高，采用该催化剂能够有效降低煅烧温度，提高污泥中硫酸钙的转化效率，而其他催化剂的催化效率相对较低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施方式中铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(a)将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，得到重金属气态物；(b)将预烧后的污泥与催化剂进行煅烧，催化剂包括碳和/或铁的氧化物，煅烧温度为800-1250℃，煅烧时间为10-60min，得到硫的氧化物和氧化钙。上述方法首先将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，预烧过程中能够使污泥中的砷等重金属有害成分挥发为气态物，然后与催化剂共同进行煅烧，将污泥中的硫酸钙转变为硫的氧化物和氧化钙，最后可以将重金属气态物、硫的氧化物和氧化钙收集起来，收集到的重金属气态物可进行进一步的分离和纯化处理，得到单一成分的重金属，收集到的硫的氧化物可作为制备硫酸的原料，收集到的氧化钙可作为酸性废水中和的药剂使用，而经过处理后的污泥可直接进行填埋，由此实现铜、铅锌冶炼废水污泥的资源化利用。该方法中的催化剂包括碳和/或铁的氧化物，例如碳、铁的氧化物或碳和铁的氧化物的组合等。该催化剂的催化效率较高，采用该催化剂能够有效降低煅烧温度，提高污泥中硫酸钙的转化效率，而其他催化剂的催化效率相对较低。该方法中煅烧温度典型但非限制性的为800℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃、1020℃、1040℃、1060℃、1080℃、1100℃、1120℃、1140℃、1160℃、1180℃、1200℃、1220℃或1250℃。该方法中煅烧时间典型但非限制性的为10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。上述煅烧温度不宜过高或过低，煅烧时间不宜过长或过短，煅烧温度过高或煅烧时间过长则浪费能源，会提高处理成本，煅烧温度过低或煅烧时间过短则无法使污泥中的硫酸钙得到充分转化，资源化利用率较低。可见，该方法工艺科学、简单，能够将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：/n(a)将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，得到重金属气态物；/n(b)将预烧后的污泥与催化剂进行煅烧，催化剂包括碳和/或铁的氧化物，煅烧温度为800-1250℃，煅烧时间为10-60min，得到硫的氧化物和氧化钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜、铅锌冶炼废水污泥资源化利用的方法，包括以下步骤：
(a)将铜、铅锌冶炼废水污泥进行预烧，得到重金属气态物；
(b)将预烧后的污泥与催化剂进行煅烧，催化剂包括碳和/或铁的氧化物，煅烧温度为800-1250℃，煅烧时间为10-60min，得到硫的氧化物和氧化钙。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，煅烧温度为1000-1250℃；
优选地，煅烧时间为20-50min。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，碳与预烧后的污泥中硫酸钙的物质的量的比为(0.5-1.4)：1；
优选地，铁的氧化物的添加量为预烧后的污泥质量的8％-12％；
优选地，铁的氧化物包括氧化铁。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括对铜、铅锌冶炼废水污泥进行除杂的步骤，然后再进行预烧；
优选地，除杂包括：将铜、铅锌冶炼废水污泥加水搅拌；
优选地，加水量为所述铜、铅锌冶炼废水污泥质量的5％-30％；
优选地，搅拌时间为5-40min。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在除...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨航，赵庆朝，李伟光，朱阳戈，申士富，刘海营，
申请(专利权)人：北京矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11