申请日2015.02.12
公开(公告)日2015.06.17
IPC分类号C22B11/00; C22B7/00
摘要
本发明属于酸洗污泥回收技术领域，具体公开了基于酸洗污泥生产回收贵金属的方法，包括粉碎制浆、压滤、一次除杂、二次除杂、三次除杂，一次沉镍、二次沉镍，等步骤，制得铁合金、岩棉、石膏和镍板本发明一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法的有益效果在于：其利用高压酸浸法对酸洗污泥中的贵金属进行回收，同时对回收后的废渣进行综合的处理后生产铁合金和岩棉制品，与传统湿法相比，能从废物内提取所有可用金属，减少二次污染的几率、降低能耗、实现工业废水零排放。
权利要求书
1.一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、首先将酸洗污泥原料粉碎后加入工业水用搅拌机搅拌制浆，再将酸洗污泥浆液引入浓密机进行沉降、浓缩处理，其中，浓密机中溢流的酸洗污泥浆液再次引入搅拌机;
步骤2、对浓密机内的酸洗污泥底流浆液，含水浓度为10%-15%，引入均化槽进行中转、配料，其中，加入污水硫酸钠、双氧水进行混合搅拌;
步骤3、搅拌浸出，将步骤2的酸洗污泥混合浆液引入搅拌槽，将Ni、Co等有价金属浸出，加入含镍酸水和浓硫酸，采用蒸汽加热进行浸出，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为1.5-2.0;
步骤4、一次除杂，将步骤3PH值为1.5-2.0的酸洗污泥混合浆液引入搅拌槽，将三价铁离子、Al、Cr、Si等沉淀去除，加入双氧水、含镍酸洗泥和石灰乳后搅拌均匀，采用蒸汽加热进行浸出，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为3.8-4.2;
步骤5、利用压滤机对步骤4的酸洗污泥混合浆液进行压滤处理;
步骤6、首先对步骤5的滤饼尾渣进行干燥制砖处理，再将所制得的砖通过熔炼炉进行熔融，采用鼓风机鼓风，其中，在熔炼炉中加入焦炭、硅渣和石灰石进行熔炼，所得铁水为铁合金，所得熔渣送入岩棉炉进行制取岩棉，尾气利用水膜除尘进行处理，熔炼炉和制棉中残渣为水碎渣;
步骤7、步骤6中进入水膜除尘一部分粉尘再次进入制砖机进行处理，另一部分加入石灰乳进行脱硫处理，所产生的气体排空，所产生的浆体经过滤制得滤饼石膏;
步骤8、首先对步骤5的滤液引入搅拌槽，加入双氧水和石灰乳进行二次除杂，进一步将三价铁离子、Al、Cr、Si等沉淀去除，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为5-5.5;
步骤9、将步骤8酸洗污泥混合浆液引入浓密机进行沉降、分离处理，其中，底液回流至步骤3处理;
步骤10、对步骤9中溢流液中引入搅拌槽加入液碱进行一次沉镍处理，其中，溢流液最终PH值为7.8-8.2;
步骤11、将步骤10的溢流液引入浓密机，再将氢氧化镍和井水所制得浆液引入浓密机进行沉降、分离处理;
步骤12、将步骤11的底流利用压滤机进行压滤处理，制得滤饼氢氧化镍;
步骤13、将步骤11制得的氢氧化镍置入浆化槽进行一次酸溶处理，其中，加入井水和浓硫酸进行酸溶;
步骤14、将步骤13的浆液引入搅拌槽进行三次除杂处理，再搅拌槽中加入碳酸钠液浓度为5%-8%进行搅拌除去Fe、Al、Si等，最终PH值为4.8-5.0;
步骤15、对步骤14的浆液利用压滤机进行压滤，制得浆化滤板和滤液进入下一工序;
步骤16、将步骤15的滤液引入萃取箱加入P204有机相、液碱、硫酸和盐酸进行深度除杂，除去Fe、Ca、Zn、Mn等杂质;
步骤17、将步骤16的萃取液引入加入P507有机相的萃取液进行深度除杂，除去Fe、Ca、Zn、Mn、Mg等杂质，其中，首先在反钴液进入液碱进行沉钴，最终PH值为7.5-8，再利用压滤机进行压滤制得氢氧化钴;
步骤18、将步骤17的萃取液引入搅拌槽、加入碳酸钠液浓度为5%-8%进行二次沉镍处理，最终PH值为7.8-8.2;
步骤19、对步骤18的滤液利用压滤机进行压滤制得滤饼氢氧化镍;
步骤20、将步骤19制得的氢氧化镍置入浆化槽进行二次酸溶处理，其中，加入井水和浓硫酸进行酸溶，先用阳极液初溶浆化，再用硫酸溶解，最终PH值为2.5-3;
步骤21、再利用压滤机对步骤20的浆液进行压滤，制得浆化滤饼和滤液;
步骤22、对步骤21的滤液进行配液处理，加入硼酸、液碱、无水硫酸钠和活性炭，最终PH值为4.8-5;
步骤23、将步骤15、步骤21的浆化滤饼和步骤22的滤液进行过滤处理，进行调酸、加温处理，制得阴极液;
步骤24、将步骤23的阴极液引入电解槽中，加入阳极液和高镍纯镍水，通直流电进行电解处理，制得镍板。
2.根据权利要求1所述的一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，其特征在于：所述步骤13中，先用阳极液或清水对滤饼进行初溶浆化，再用硫酸溶解，最后用石灰乳回调PH值除杂，最终PH值为3.8-4.0。
3.根据权利要求1所述的一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，其特征在于：所述步骤23中调酸、加温，将滤液PH值调制为2-4，采用蒸汽加温将酸液温度加热为50℃-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，其特征在于：所述步骤23中调酸、加温，将滤液PH值调制为2.5-3.5，采用蒸汽加温将酸液温度加热为55℃-65℃。
说明书
一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法
技术领域
本发明属于酸洗污泥回收应用技术领域，具体涉及一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法。
背景技术
目前，酸洗污泥产生后还没有一个经济和技术并行的处理方法，国内外常采用的方法是固体填埋法，而酸洗污泥中含有大量的重金属，对酸洗污泥进行填埋处理之前，必须对其进行固化稳定处理，常用的固化剂由水泥、沥青、玻璃、水玻璃等，其中，水泥是最为常见的固化剂之一，水泥固化是指将废物与普通水泥混合，形成具有一定强度的固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出率的目的，水泥固化法虽然被广泛使用，但是，它存在占地面积大、固化体内重金属长期稳定性得不到保证的缺点，针对这一问题，国外一些学者研究发现：在水泥固化的同时加入适当的添加剂可提高固化效果及降低有害物质的溶出率、节约水泥用量，并增加固化快强度，如AsavapisitS.等利用水泥粉煤灰污泥等碱性体系，使某些重金属氢氧化物的稳定性达到最佳的状态，降低因酸洗污泥的重溶性所引起的对胶合物的水反应的协同负影响，然而，国内一些学者的研究表明：粉煤灰的应用使铜在水泥固化体中的稳定性变差，在普通水泥中加入黄原酸盐来处理重金属污泥，能降低重金属的浸出率。
我国酸洗污泥中的铜、镍、铬等长见识的质量分数较高，可作为原料被一些企业使用，近年来，国内外酸洗污泥资源的研究主要集中在重金属回收技术和材料化技术这两大方面，对于酸洗污泥的资源化回收技术采用以下方法：酸浸法和氨浸法，酸浸法是指将硫酸、盐酸等酸作为浸提剂，将可溶性的目标组分从酸洗污泥中提取出来的方法，熔炼法和焙烧浸取法，熔炼法主要以回收铜、镍为目的，以煤炭、焦炭为燃料和还原物质，铁矿石、铜矿石、石灰石等为辅料进行生产的方法，焙烧浸取法利用高温焙烧预处理污泥中的杂质，再用酸、水等介质提取焙烧产物中有价金属，焚烧回收法，是指在酸洗污泥焚烧熔融的基础上，对焚烧渣中的重金属进行回收利用的方法，采用此种方法具有处理效果好、投资小等优点，但是，焚烧的温度对金属浸出有影响;材料化技术，是指利用酸洗污泥作为原料或辅料生产建筑材料或其它材料的过程。
综上所述，酸洗污泥处理资源化一直是国内外的研究重点，已经开展很多研究并取得一定的成果，但是到目前为止产业化的并不多，固化坑埋最为常见，其不能从根本上实现酸洗污泥的减量化、无害化和资源化，在已提出的资源化方案中，只有浸提法、焚烧回收法及材料化技术较为可行，浸提法对重金属的浸提率高、焚烧回收可以有效的实现污泥减量化和无害化。
因此，基于上述问题，本发明提供一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，其利用高压酸浸法对酸洗污泥中的贵金属进行回收，同时对回收后的废渣进行综合的处理后生产铁合金和岩棉制品，与传统湿法相比，能从废物内提取所有可用金属，减少二次污染的几率、降低能耗、实现工业废水零排放。
技术方案：本发明提供一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法，包括以下步骤，
步骤1、首先将酸洗污泥原料粉碎后加入工业水用搅拌机搅拌制浆，再将酸洗污泥浆液引入浓密机进行沉降、浓缩处理，其中，浓密机中溢流的酸洗污泥浆液再次引入搅拌机。
步骤2、对浓密机内的酸洗污泥底流浆液，含水浓度为10%-15%，引入均化槽进行中转、配料，其中，加入污水硫酸钠、双氧水进行混合搅拌。
步骤3、搅拌浸出，将步骤2的酸洗污泥混合浆液引入搅拌槽，将Ni、Co等有价金属浸出，加入含镍酸水和浓硫酸，采用蒸汽加热进行浸出，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为1.5-2.0。
步骤4、一次除杂，将步骤3PH值为1.5-2.0的酸洗污泥混合浆液引入搅拌槽，将三价铁离子、Al、Cr、Si等沉淀去除，加入双氧水、含镍酸洗泥和石灰乳后搅拌均匀，采用蒸汽加热进行浸出，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为3.8-4.2。
步骤5、利用压滤机对步骤4的酸洗污泥混合浆液进行压滤处理。
步骤6、首先对步骤5的滤饼尾渣进行干燥制砖处理，再将所制得的砖通过熔炼炉进行熔融，采用鼓风机鼓风，其中，在熔炼炉中加入焦炭、硅渣和石灰石进行熔炼，所得铁水为铁合金，所得熔渣送入岩棉炉进行制取岩棉，尾气利用水膜除尘进行处理，熔炼炉和制棉中残渣为水碎渣。
步骤7、步骤6中进入水膜除尘一部分粉尘再次进入制砖机进行处理，另一部分加入石灰乳进行脱硫处理，所产生的气体排空，所产生的浆体经过滤制得滤饼石膏。
步骤8、首先对步骤5的滤液引入搅拌槽，加入双氧水和石灰乳进行二次除杂，进一步将三价铁离子、Al、Cr、Si等沉淀去除，其中，酸洗污泥混合浆液最终PH值为5-5.5。
步骤9、将步骤8酸洗污泥混合浆液引入浓密机进行沉降、分离处理，其中，底液回流至步骤3处理。
步骤10、对步骤9中溢流液中引入搅拌槽加入液碱进行一次沉镍处理，其中，溢流液最终PH值为7.8-8.2。
步骤11、将步骤10的溢流液引入浓密机，再将氢氧化镍和井水所制得浆液引入浓密机进行沉降、分离处理。
步骤12、将步骤11的底流利用压滤机进行压滤处理，制得滤饼氢氧化镍。
步骤13、将步骤11制得的氢氧化镍置入浆化槽进行一次酸溶处理，其中，加入井水和浓硫酸进行酸溶。
步骤14、将步骤13的浆液引入搅拌槽进行三次除杂处理，再搅拌槽中加入碳酸钠液浓度为5%-8%进行搅拌除去Fe、Al、Si等，最终PH值为4.8-5.0。
步骤15、对步骤14的浆液利用压滤机进行压滤，制得浆化滤板和滤液进入下一工序。
步骤16、将步骤15的滤液引入萃取箱加入P204有机相、液碱、硫酸和盐酸进行深度除杂，除去Fe、Ca、Zn、Mn等杂质。
步骤17、将步骤16的萃取液引入加入P507有机相的萃取液进行深度除杂，除去Fe、Ca、Zn、Mn、Mg等杂质，其中，首先在反钴液进入液碱进行沉钴，最终PH值为7.5-8，再利用压滤机进行压滤制得氢氧化钴。
步骤18、将步骤17的萃取液引入搅拌槽、加入碳酸钠液浓度为5%-8%进行二次沉镍处理，最终PH值为7.8-8.2。
步骤19、对步骤18的滤液利用压滤机进行压滤制得滤饼氢氧化镍。
步骤20、将步骤19制得的氢氧化镍置入浆化槽进行二次酸溶处理，其中，加入井水和浓硫酸进行酸溶，先用阳极液初溶浆化，再用硫酸溶解，最终PH值为2.5-3。
步骤21、再利用压滤机对步骤20的浆液进行压滤，制得浆化滤饼和滤液;
步骤22、对步骤21的滤液进行配液处理，加入硼酸、液碱、无水硫酸钠和活性炭，最终PH值为4.8-5。
步骤23、将步骤15、步骤21的浆化滤饼和步骤22的滤液进行过滤处理，进行调酸、加温处理，制得阴极液。
步骤24、将步骤23的阴极液引入电解槽中，加入阳极液和高镍纯镍水，通直流电进行电解处理，制得镍板。
本技术方案的，所述步骤13中，先用阳极液或清水对滤饼进行初溶浆化，再用硫酸溶解，最后用石灰乳回调PH值除杂，最终PH值为3.8-4.0。
本技术方案的，所述步骤23中调酸、加温，将滤液PH值调制为2-4，采用蒸汽加温将酸液温度加热为50℃-70℃。
本技术方案的，所述步骤23中调酸、加温，将滤液PH值调制为2.5-3.5，采用蒸汽加温将酸液温度加热为55℃-65℃。
与现有技术相比，本发明一种用于酸洗污泥制备回收贵金属的方法的有益效果在于：其利用高压酸浸法对酸洗污泥中的贵金属进行回收，同时对回收后的废渣进行综合的处理后生产铁合金和岩棉制品，与传统湿法相比，能从废物内提取所有可用金属，减少二次污染的几率、降低能耗、实现工业废水零排放。