一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法技术

本发明专利技术提供了一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，属于固体废物的处理技术领域。所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣，其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐，本发明专利技术通过对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣无害化处理后，进行碳酸钡沉淀的回收利用，能大幅度降低含钡废渣的毒性，减少环境污染，且在处理过程中，根据液液反应和固液反应的添加方式不同，分别对其工艺进行了优化，针对性强，还能最大限度的提高不同反应物的混合均匀度，有助于碳酸钡的最大化回收，具有节能减排的优点。具有节能减排的优点。具有节能减排的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法


[0001]本专利技术属于固体废物的处理
，具体是涉及一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法。

技术介绍

[0002]工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物，是工业生产过程中排入环境的各种废渣、粉尘及其他废物，钡渣就是常见的一种工业固体废物。
[0003]冶金行业冶炼不锈钢等新钢种时将产生一定数量的含钡废渣，属于工业生产中产生的危险固体废弃物之一，含钡炉渣氧化脱磷后，产生了大量的含钡废渣而且被露天堆积，导致具有很大毒性的可溶性钡盐被雨水浸出并渗入到地下水中，致使地下水中的钡离子含量严重超标，引发生物致畸、致癌、致突变等严重问题，对人体及动植物造成巨大的伤害。为了减少含钡废渣堆放对环境造成的不利影响，必须积极寻找含钡废渣的综合利用途径。
[0004]利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣，其成分主要为Ba3(PO4)2，还有部分BaO、BaF2等，这些钡系化合物不稳定，容易渗入地下水，在堆放过程中，与生产钡盐产生的含钡废渣基本相同，因此，亟需一种对该类含钡废渣进行无害化处理的工艺以解决上述问题。
[0005]现有技术对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣进行处理时，没有根据液液反应和固液反应的不同，选取相应的添加方式，针对性差，从而导致物料之间的混合不均匀，反应不彻底，从而降低钡渣的处理效率，同时，对反应后产生的碳酸钡没有进行回收，造成资源浪费。

技术实现思路

[0006]针对上述存在的问题，本专利技术专利提供了一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣，其主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐，包括以下步骤：
[0008]S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中，研磨并过筛得到目数为80
‑
100的钡渣细粉，将钡渣细粉充分溶解在水中，得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液；
[0009]S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后，将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合，在35
‑
45℃的温度条件下超声振动处理30min后，得到氯化钡溶液A，然后，将(NH4)2CO3溶解于去离子水中，配制成0.8
‑
1.2mol/L的(NH4)2CO3溶液，最后，按照摩尔比为1:0.8
‑
1.2的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合，搅拌均匀后，过滤得到BaCO3沉淀A；
[0010]S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干，按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合，在35
‑
45℃的温度条件下超声振动处理30min后，得到氯化钡溶液B，按照摩尔比为1:0.8
‑
1.2的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合，搅
拌均匀后，过滤得到BaCO3沉淀B；
[0011]S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后，利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末，并利用磁吸设备吸除铁系杂质，然后，按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及改性湿磨剂混合制成混合液，并放入湿磨设备中进行研磨，得到粒径为2
‑
4μm的碳酸钡粉末。
[0012]作为本专利技术的一种可选方案，所述步骤S2中，将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时，先将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中，同时向混合器内以0.2
‑0‑
3L/min的速率充入氮气30
‑
40min，使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合，氮气的充入压力0.5MPa，所述稀盐酸溶液的质量浓度为13％，采用氮气气流冲击混合，可以最大限度的提高可溶性钡盐溶液与稀盐酸溶液混合的均匀度，同时高效的实现可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸反应过程的排气，提高反应效率。
[0013]作为本专利技术的一种可选方案，所述氮气气流添加至混合器时，通过气体分布板将氮气气流均匀分散，可将氮气气流分散至混合器内各处，增加可溶性钡盐溶液与稀盐酸溶液混合的均匀度。
[0014]作为本专利技术的一种可选方案，所述步骤S3中，Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为：
[0015]S3
‑
1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中，研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣，然后，将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水20
‑
30min，并放入解聚打散设备中打散，得到解聚粉渣，通过对Ba3(PO4)2粉渣研磨、解聚打散，一方面，可增加Ba3(PO4)2沉淀与盐酸的接触面积，提高反应速率，另一方面，避免Ba3(PO4)2颗粒发生团聚，增加与稀盐酸混合难度，导致Ba3(PO4)2沉淀在稀盐酸中的分散过程速度慢，能耗高，效率差等问题；
[0016]S3
‑
2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中，以850
‑
1200r/min的搅拌速率搅拌30min，且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌，通过顺时针、逆时针交替搅拌，保证Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸充分混合，提高反应速率；
[0017]S3
‑
3、在步骤S3
‑
2搅拌的同时，将上述解聚粉渣放入添加装置内并按圆周方向转动添加至上述搅拌容器中，使解聚粉渣呈发散状落入上述搅拌容器中，解聚粉渣的添加速率为0.2
‑
0.5g/s，通过控制解聚粉渣添加角度和添加速率，保证Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸充分混合，反应彻底，提高碳酸钙的生成量。
[0018]作为本专利技术的一种可选方案，所述步骤S3
‑
1中的解聚打散设备包括打散箱体、位于所述打散箱体底端的反应箱体、设于打散箱体内的解聚打散元件，打散箱体从上往下包括相互连通的第一打散腔和第二打散腔，所述第一打散腔顶部设有添加口，第二打散腔底端设有出粉口，所述反应箱体与第二打散腔连接，且连接处设有添加圆盘，反应箱体侧壁设有入料口和出料口，反应箱体内设有通过正反电机驱动的搅拌叶轮，所述添加圆盘中心设有固定圈，所述添加圆盘与固定圈之间且沿径向均匀设有多个倾斜导片，所述解聚打散元件包括设于第一打散腔内的竖直打散筒、设于第二打散腔内的水平打散筒、两个分别用于驱动所述竖直打散筒和水平打散筒的驱动电机，当需要将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸混合时，通过入料口将稀盐酸添加至反应箱体内，同时，启动正反电机，通过正反电机带动搅拌叶轮按照顺时针、逆时针重复交替搅拌，然后，通过添加口将研磨过筛后的Ba3(PO4)2粉渣加入第一打散腔内，启动对应的驱动电机驱动竖直打散筒对Ba3(PO4)2粉渣沿竖直方向打散，然后，
Ba3(PO4)2粉渣进入第二打本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，所述钡渣为利用钡基渣系对高磷铁水进行脱磷后所产生的含钡废渣，其成分主要成分为Ba3(PO4)2和可溶性钡盐，其特征在于，包括以下步骤：S1、将所述含钡废渣投入到研磨机中，研磨并过筛得到目数为80
‑
100的钡渣细粉，将钡渣细粉充分溶解在水中，得到可溶性钡盐溶液和Ba3(PO4)2沉淀的混合浆液；S2、分离出上述混合浆液中的可溶性钡盐溶液后，将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合，在35
‑
45℃的温度条件下超声振动处理30min后，得到氯化钡溶液A，然后，将(NH4)2CO3溶解于去离子水中，配制成0.8
‑
1.2mol/L的(NH4)2CO3溶液，最后，按照摩尔比为1:0.8
‑
1.2的比例将氯化钡溶液A与(NH4)2CO3溶液混合，搅拌均匀后，过滤得到BaCO3沉淀A；S3、分离出上述混合浆液中的Ba3(PO4)2沉淀并烘干，按照固液比为1g:3ml的比例将Ba3(PO4)2沉淀与稀盐酸溶液进行混合，在35
‑
45℃的温度条件下超声振动处理30min后，得到氯化钡溶液B，按照摩尔比为1:0.8
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1.2的比例将氯化钡溶液B与(NH4)2CO3溶液混合，搅拌均匀后，过滤得到BaCO3沉淀B；S4、将BaCO3沉淀A与BaCO3沉淀B混合均匀后，利用振动筛对混合后的BaCO3沉淀破碎研磨成粒径≤4mm的BaCO3粉末，并利用磁吸设备吸除铁系杂质，然后，按照1:2:0.2的重量比将经上述处理的BaCO3粉末、水以及改性湿磨剂混合制成混合液，并放入湿磨设备中进行研磨，得到粒径为2
‑
4μm的碳酸钡粉末。2.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液混合时，将可溶性钡盐溶液与过量稀盐酸溶液同时加入混合器中，同时向混合器内以0.2
‑0‑
3L/min的速率充入氮气30
‑
40min，使可溶性钡盐溶液、过量稀盐酸溶液与氮气进行气流冲击混合，氮气的充入压力0.5MPa，所述稀盐酸溶液的质量浓度为13％。3.根据权利要求2所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，其特征在于，所述氮气气流添加至混合器时，通过气体分布板将氮气气流均匀分散。4.根据权利要求1所述的一种钡渣无害化并同步回收碳酸钡的方法，其特征在于，所述步骤S3中，Ba3(PO4)2沉淀与过量稀盐酸溶液混合的具体过程为：S3
‑
1、将分离出的Ba3(PO4)2沉淀放入研磨机中，研磨并过筛得到目数为90的Ba3(PO4)2粉渣，然后，将Ba3(PO4)2粉渣干燥脱水20
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30min，并放入解聚打散设备中打散，得到解聚粉渣；S3
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2、将稀盐酸溶液放入搅拌容器中，以850
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1200r/min的搅拌速率搅拌30min，且搅拌方向是按照顺时针、逆时针重复交替搅拌；S3
‑
3、在步骤S3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建伟，张文超，黄凯华，温勇，贺框，李彦希，胡小英，田雨，徐晓玲，
申请(专利权)人：广州工控环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：