申请日2016.08.26
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F11/00; C02F11/12; C02F11/18; C22B19/30; C22B19/04; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本发明涉及一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，属于资源综合利用和环境保护技术领域，具体步骤为：采用微波分别对锌冶炼污泥及辅料进行干燥，并对干燥后的污泥和辅料进行球磨过筛;取过筛后的污泥和辅料进行配料混合;将所得到的混合物置于微波反应器中，采用微波进行加热，并对加热过程中产生的烟尘进行收集。本发明采用微波干燥工艺可以有效的降低能耗，缩减干燥时间，提升干燥效率，并且通过预处理可去除水分，还对物料进行预热，可以保证有价金属的回收效率、工艺的稳定性和避免微波炉和收尘设备腐蚀;采用微波法对锌冶炼污泥进行有价金属回收可以克服传统能耗高的问题，具有显著的经济价值和社会效益，且该工艺适合处理含锌品位较低的污泥。
摘要附图
权利要求书
1.一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：具体步骤为：
1)预处理：采用微波分别对锌冶炼污泥及辅料进行干燥，并对干燥后的污泥和辅料进行球磨过筛;
2)配料、混料：取过筛后的污泥和辅料进行配料混合;
3)有价金属回收：将步骤2)中所得到的混合物置于微波反应器中，采用微波进行加热，并对加热过程中产生的烟尘进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤1)中，所述的锌冶炼污泥为锌冶炼过程中和酸性废水产生的中和渣。
3.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤1)中，所述的辅料为Fe3O4、石墨粉、碳化硅粉末的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤1)中，所述污泥的干燥微波输出功率范围为800W～1500W，干燥时间为10～30min，辅料的干燥微波输出功率范围为400W～850W，干燥时间为5～15min。
5.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤1)中，所述的污泥和辅料进行球磨后过160～200目筛。
6.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤2)中，所述辅料的含量为5～10wt%。
7.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤3)中，进行微波加热时不断搅拌，搅拌速率为180～260rmp，微波输出功率为3～8kW，温度控制为850～1000℃，产生的烟尘采用钢制耐高温旋风除尘器或表冷器和耐高温布袋除尘器组合进行烟尘收集。
8.根据权利要求1所述的一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，其特征在于：步骤3)中，所述的加热方式为直接微波加热和辅助微波加热结合。
说明书
一种微波法处理锌冶炼污泥的方法
技术领域
本发明属于资源综合利用和环境保护技术领域，具体地说，涉及一种微波法处理锌冶炼污泥的方法。
背景技术
国家《“十二五”危险废物污染防治规划》明确提出“要加强重金属危险废物无害化利用和处置，以湖南、云南、广东、广西为重点，加强含镉、含砷等危险废物的无害化利用和处置，推动有色金属冶炼危险废物利用处置基地建设”，重金属污染防治仍是十三五规划的重中之重。锌冶炼中和渣是锌冶炼过程中和酸性废水产生的中和渣，产生量大，含有Pb、Zn、Cd、Hg、As等重金属，属于危险废物(HW48)，对环境具有很大危害。目前对冶炼中和渣主要采用堆存、填埋、固化等处置方式，堆存和填埋处置存在地下水和土壤污染等安全隐患。固化处理技术是使中和渣与固化剂发生反应，将中和渣中的重金属固定于固化剂内，从而实现无害化，常用固化剂为水泥和化学药剂(如亚铁盐、螯合剂等)。水泥窑协同处置、矿物聚合物进行固化处理等也是有效的处理方式。然而，固化处理主要存在渣量增容和有价金属无法回收等缺点。
目前，有价金属的回收主要有湿法工艺和火法工艺。采用湿法回收低品位锌冶炼中和渣，能耗高，且产生的残渣易造成二次污染。火法工艺是回收锌冶炼中和渣有价金属的主要工艺，普遍采用的设备是回转窑或烟化炉，然而过程中产生的热量得不到有效利用，水淬渣若不加妥善处理仍存在重金属释放的风险。微波加热具有加热均匀、热效率高、升温快、目标性强、热惯性小等特点，已经开始应用于固废处理、冶金等众多领域。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，克服了现有锌冶炼污泥资源化技术存在的能耗高、效率低和环境风险大等问题，实现锌冶炼污泥高效、低耗的无害化、资源化处理。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种微波法处理锌冶炼污泥的方法，具体步骤为：
1)预处理：采用微波分别对锌冶炼污泥及辅料进行干燥，并对干燥后的污泥和辅料进行球磨过筛;
2)配料、混料：取过筛后的污泥和辅料进行配料混合;
3)有价金属回收：将步骤2)中所得到的混合物置于微波反应器中，采用微波进行加热，并对加热过程中产生的烟尘进行收集。
作为优选，步骤1)中，所述的锌冶炼污泥为锌冶炼过程中和酸性废水产生的中和渣。
作为优选，步骤1)中，所述的辅料为Fe3O4、石墨粉、碳化硅粉末的一种或几种。
作为优选，步骤1)中，所述污泥的干燥微波输出功率范围为800W～1500W，干燥时间为10～30min，辅料的干燥微波输出功率范围为400W～850W，干燥时间为5～15min。
作为优选，步骤1)中，所述的污泥和辅料进行球磨后过160～200目筛。
作为优选，步骤2)中，所述辅料的含量为5～10wt%。
作为优选，步骤3)中，进行微波加热时不断搅拌，搅拌速率为180～260rmp，微波输出功率为3～8kW，温度控制为850～1000℃，产生的烟尘采用钢制耐高温旋风除尘器或表冷器和耐高温布袋除尘器组合进行烟尘收集。
作为优选，步骤3)中，所述的加热方式为借助原料内部的吸波物质进行微波直接加热，通过微波加热吸波性能强的反应器本体材质进行辅助加热，这两种方式同时进行可以保证加热效率。
本发明的有益效果：
本发明采用微波干燥工艺可以有效的降低能耗，缩减干燥时间，提升干燥效率，并且通过预处理可去除水分，并且对物料进行预热，可以保证有价金属的回收效率、工艺的稳定性和避免微波炉和收尘设备腐蚀;添加吸波物质提升原料的吸波性能进行微波直接加热，通过加热反应器进行辅助微波加热，保证加热效率，可以有效解决微波加热过程其原料吸波性能差的问题;采用微波法对锌冶炼污泥进行有价金属回收可以克服传统能耗高的问题，具有显著的经济价值和社会效益，且该工艺适合处理含锌品位较低的污泥。