申请日2015.09.15
公开(公告)日2015.12.02
IPC分类号C22B7/00
摘要
本发明属于化学与环境科学技术领域，具体为一种无害化处理电镀污泥的方法。该方法包括以下步骤：先将电镀污泥进行干燥、研磨和过筛处理，接着与还原剂混合在管式炉中先以750-850℃温度处理，再以1300~1600℃温度处理，得到金属熔体和炉渣。本发明方法条件易于控制、适用性强、操作简单;整个过程不会产生工艺废水，无二次污染;能有效地回收有价重金属，从而减少重金属对环境的危害，实现资源化利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种无害化处理电镀污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对电镀污泥依次进行干燥、球磨和过筛处理;
(2)将过筛处理后的电镀污泥和还原剂混合，于管式炉中750-850℃温度、惰性气氛下热处理1-2h，再自然冷却，得到预处理后混合物;所述还原剂选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯粉或地瓜粉中的任意一种;
(3)将上述预处理后混合物置于管式炉中，在1300~1600℃温度、惰性气氛下热处理2～4小时，自然冷却得到金属熔体和炉渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，过筛后电镀污泥和还原剂的质量比2:1～4:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，于管式炉中热处理时，其升温到750-850℃时，升温速率为10℃/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，于管式炉中热处理时，其升温到1300~1600℃时，升温速率为10℃/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，热处理温度为1500~1600℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，惰性气氛为氮气、氩气或氦气气氛。
说明书
一种无害化处理电镀污泥的方法
技术领域
本发明属于化学与环境科学技术领域，具体涉及一种无害化处理电镀污泥的方法。
背景技术
电镀污泥主要来源于工业电镀厂各种电镀废液和电解槽液通过液相化学处理后所产生的含重金属污泥固体废料，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。由于各电镀厂家的生产工艺及处理工艺不同，电镀污泥的化学组份相当复杂，主要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及可溶性盐类。
电镀污泥中各种金属成分不稳定、易流失，如果电镀污泥不加以妥善处理任意露天堆放，其中的Cu、Cr、Ni、Zn等重金属在在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移，同时会进一步污染水体。电镀污泥中多种金属品位往往高于金属富矿石，虽然是国内外公认的公害之一，但其本身也是一种廉价的二次可再生资源。
电镀污泥处理技术主要有：污泥的固化/稳定化技术及资源化利用。固化/稳定化技术是危险废物处理的常用方法之一，在电镀污泥中加入固化剂(水泥、沥青、玻璃、石灰等)，固化后污泥中有害物质被封闭在固化体内不容易浸出，从而减少电镀污泥中重金属浸出而污染环境的目的。电镀污泥固化/稳定化处理技术要求较高，并且固化后质量和体积都有所增加，会占用较大的存放场地;另一方面，固化块经雨水冲刷后仍会有少量重金属析出，给环境带来一定的危害。这种方法的弊端已逐渐显露出来，国家对于这类简易的处理方法已开始限制并逐渐加以淘汰。
电镀污泥的资源化利用技术主要包括有价金属回收、堆肥化制作肥料和材料化技术等。有价金属回收主要有酸浸和氨浸两种工艺，首先用酸将电镀污泥中的重金属以重金属离子态或络合离子态浸出，然后用混合氨性溶液或有机溶液来分离和选择性回收浸出液中的重金属元素。但浸出法会产生大量的铁铬氨浸渣，处理难度较大。堆肥化制作肥料，含Cu和Zn的氢氧化物污泥可加工制成Zn-Cu复合微肥，但由于电镀污泥中的重金属含量较高，加上堆肥周期长、程序复杂，也限制了电镀污泥的堆肥化处理研究，将电镀污泥作化肥使用仍有一定的难度和风险。因此，电镀污泥用作化肥仍处于实验室探索阶段。电镀污泥的材料化技术是指利用电镀污泥为原料或辅料生产建筑材料或其它材料的过程，常见的材料化技术包括烧制砖瓦、烧制陶瓷、制铁氧体材料等。材料化技术处理电镀污泥，此方法不能回收其中的有价金属，经济效益较低，而且对电镀污泥有特定的要求，适用范围有限。
中国专利(申请号2012102220083)公开了一种电镀污泥的处理方法，其以焦炭燃烧形成高温还原气氛，再加入造渣剂以及溶剂等混合物，在高温下冶炼得到金属熔体和炉渣;由于焦炭在熔炼炉中靠焦炭燃烧产生还原气氛，还原气氛浓度较小，会导致电镀污泥还原不充分的问题;同时其100份干燥电镀污泥中，加入28份碎玻璃、14份烧碱、35份石灰，处理能耗高，资源浪费，没有体现资源回收的减量化原则。
发明内容
为了克服目前电镀污泥资源化利用中存在的重金属回收不完全、污泥没有减量化、产生废水和增加环境容纳负荷等的问题，本发明的目的在于提供一种能从电镀污泥中有效地回收金属，并且实现无害化的方法。
本发明提供一种无害化处理电镀污泥的方法，包括以下步骤：
(1)对电镀污泥依次进行干燥、球磨和过筛处理;
(2)将过筛处理后的电镀污泥和还原剂混合，于管式炉中750-850℃温度、惰性气氛下热处理1-2h，再自然冷却，得到预处理后混合物;其中：所述还原剂选用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯粉或地瓜粉中的任意一种;
(3)上述预处理后混合物置于管式炉中，在1300~1600℃温度、惰性气氛下恒温处理2～4小时，自然冷却得到金属熔体和炉渣。
上述步骤(2)中，过筛后电镀污泥和还原剂的质量比2:1～4:1。
上述步骤(2)中，于管式炉中热处理时，其升温到750-850℃时，升温速率为10℃/min。目的是烧去电镀污泥中的大部分水分以及含F物质，保护下步操作管式炉中的陶瓷管。
上述步骤(3)中，于管式炉中热处理时，其升温到1300~1600℃时，升温速率为10℃/min。
上述步骤(3)中，热处理温度为1500~1600℃。
上述步骤(3)中，惰性气氛为氮气、氩气或氦气气氛。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明直接在惰性气氛下还原，能使电镀污泥充分还原;并且只加入淀粉作为还原剂，最终产生的炉渣少;
(2)该方法原材料来源广泛，适用于大部分不同厂家所产的电镀污泥;
(3)该方法具有条件易于控制、适用性强、操作简单等优点，同时有效地回收有价重金属，能减少重金属对环境的危害，实现资源化利用;
(4)该方法不会产生工艺废水，无二次污染，同时该方法处理后的电镀污泥体积变小，解决了电镀污泥固化/稳定化处理会占用较大的存放场地的问题;，为环境友好型方法;
(5)该方法所产生的炉渣不溶于水，可用于建筑材料，变废为宝，有利于炉渣的资源化再生利用。