一種金屬表面處理污泥的資源化利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬表面處理污泥的資源化利用方法，更具體地說涉及不銹鋼酸洗污泥或電鍍污泥的資源化利用。屬于鋼鐵及冶金行業(yè)污泥污染物處理。采用鹽酸或硝酸作酸浸液，酸化浸出污泥中金屬元素，pH控制在1.8-3.0的條件下，壓濾分離難溶性的鈣鹽污泥，用pH＝3.0±0.2的稀鹽酸溶液洗滌該沉淀物1-3次，得到無重金屬污染的難溶性鈣鹽污泥產(chǎn)品，該污泥可用做水泥填料或制磚或建材使用。進一步用石灰乳液中和酸浸濾液中的金屬離子，得到金屬氫氧化物污泥產(chǎn)品，可作為不銹鋼冶煉原料或單一金屬元素的分離。壓濾金屬氫氧化物后的濾液，循環(huán)使用3-5次后，當氯化鈣濃度大于20％時，蒸發(fā)、結(jié)晶回收氯化鈣產(chǎn)品。
【專利說明】
一種金屬表面處理污泥的資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬表面處理污泥的資源化利用方法，更具體地說涉及一種不銹鋼酸洗污泥及電鍍污泥的資源化利用方法，屬于鋼鐵及冶金行業(yè)工業(yè)廢渣及污泥處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼材在成形和熱處理過程中，表面會產(chǎn)生一層黑色的氧化皮，這類氧化皮結(jié)構(gòu)致密，與基體附著力強，含有Fe、Cr、N1、少量C和Si，有些產(chǎn)品可能存在Mn、T1、Mo、Cu和W等元素，氧化物結(jié)構(gòu)為:氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵、氧化鉻、氧化鎳、二氧化硅、鉻尖晶石(Cr2O3^FeO)和鎳尖晶石(N1^Fe2O3)等。不銹鋼氧化皮不僅破壞了鋼材表面的美觀性，又會加快金屬表面的電化學腐蝕，而且其存在的表面應(yīng)力會加快鋼材表面的應(yīng)力腐蝕。因此，不銹鋼表面的氧化皮必須在后續(xù)加工前去除干凈。工程上，常使用酸洗工藝去除熱乳及退火過程中在不銹鋼鋼材表面形成的氧化皮，同時對不銹鋼表面進行鈍化處理，使其更具耐蝕性。
[0003]酸洗過程中，主要存在兩類酸性廢液。其一為酸洗槽中酸洗產(chǎn)生的廢酸液，其二為漂洗或沖洗廢水。目前大多數(shù)金屬表面處理廢酸液及廢水都是統(tǒng)一收集處理，采用石灰一步中和沉淀法，將水中的殘余酸中和，形成硫酸鈣或磷酸鈣或氟化鈣或金屬氫氧化物的共沉淀污泥。該方法優(yōu)點是工藝簡單，設(shè)備投資少，出水水質(zhì)較好，處理后的廢水含鹽量較低。缺點是在PH = 6-9范圍，部分金屬氫氧化物沉淀不完全，處理后的廢水中部分金屬離子超標，水處理產(chǎn)生的污泥量較多，且沉淀物中含大量重金屬，需按工業(yè)危險廢物管理，處置費用大。
[0004]當前處理這些污泥主要是采用三種途徑:一是固化穩(wěn)定化后送危險廢物填埋場填埋，二是采用水泥窯協(xié)同焚燒處置，污泥作為水泥填料使用，三是摻入粘土中燒制磚或與水泥混和制成免燒磚。由于該污泥中含有大量重金屬元素，需參照工業(yè)危險廢物管理，直接制磚處置方法受到限制，固化穩(wěn)定化處置方式污泥出現(xiàn)增量化，處置費用較高，焚燒無害化處置費用高，重金屬制作了穩(wěn)定無害化處置，屬于較低品位的資源化利用方式。
[0005]目前處理這些污泥主要采用三種途徑:一是固化穩(wěn)定化后送危險廢物填埋場填埋，二是采用水泥窯協(xié)調(diào)焚燒處置，作為水泥填料使用，三是摻入粘土中燒制磚或與水泥混和制成免燒磚，由于這種污泥屬危險廢物，直接使用方式被限制。南京大學劉福強等申請的“一種不銹鋼酸洗廢水中和污泥重金屬資源回收方法”，專利申請?zhí)朇N201210141865.0，采用酸浸，氧化，離子交換，中和沉淀回收氫氧化鎳，由于工藝復(fù)雜，污泥中鎳鉻錳含量不高，鐵鎳鉻錳的回收成本高，其金屬本身的回收效益極差，仍存在大量含重金屬的污泥需要處置，不利于大批量的污泥處置。
[0006]上海寶鋼集團有限公司-鋼公司韓偉發(fā)表的論文“不銹鋼生產(chǎn)過程中含鎳廢棄物的綜合利用”(《寶鋼技術(shù)》，2009年第三期)，介紹了幾種大規(guī)模處理不銹鋼酸洗污泥的方法以及寶鋼處理這種污泥的應(yīng)用實踐，污泥中金屬的利用率高，但高溫條件下硫酸鹽及氟化物會分解，煙氣中二氧化硫，氫氟酸含量較高，必須對煙氣進行凈化處理，煙氣處理成本高。本發(fā)明采用酸浸方式，溶解污泥中的金屬元素，在酸性條件下固液分離，得到難溶性鈣鹽污泥，利用石灰乳液進一步中和沉淀金屬離子，得到金屬氫氧化物污泥。解決了金屬表面處理產(chǎn)生的混合沉淀污泥的資源化利用的技術(shù)問題，污泥中的各種金屬全部得到回收利用，利用率在99%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種金屬表面處理產(chǎn)生的污泥資源化利用方法，它適用于不銹鋼酸洗廢水及電鍍廢水處理產(chǎn)生的污泥的資源化利用方法。其核心就是將污泥中的金屬元素與難溶性石膏類物質(zhì)在較低費用的情況下進行有效分離，分離后的兩類物質(zhì)都能得到充分的資源化利用。2013年我國不銹鋼產(chǎn)量占全球一半，全國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量(54家主要鋼廠)2253萬噸(不銹鋼材2140萬噸)，其中200系產(chǎn)量746萬噸，占總產(chǎn)量的33.10%,300系產(chǎn)量1122萬噸，占總產(chǎn)量的49.80%，400系產(chǎn)量385萬噸，占總產(chǎn)量的17.09%。每年僅不銹鋼酸洗產(chǎn)生的化學沉淀污泥約200萬噸，需要進一步無害化處理，如果其中的金屬元素都得到有效回收，相當于每年回收了 6萬噸不銹鋼材料，經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)保效益可觀。
[0008]本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:首先對金屬表面處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含金屬的混合污泥用鹽酸或硝酸浸泡，浸出其中的金屬元素，酸浸液中酸濃度較大時，有利于對污泥中金屬氫氧化物或金屬氧化物快速反應(yīng)，生成可溶性的相應(yīng)金屬離子，實現(xiàn)污泥中的硫酸鈣或氟化鈣或磷酸鈣等難溶性鈣鹽的有效分開。為了提高酸度和酸化效率，初始采用的酸浸液是過量的，中和處理浸出液中多余的游離酸，會消耗更多的堿液，造成污泥處置成本升高。本發(fā)明采用待處理污泥代替堿液的方法，中和污泥酸化時加入的過量鹽酸，既減少了堿液用量，又處理了污泥。在選擇酸浸液方面，為了控制污泥處理成本和環(huán)境保護以及污泥處理過程中自身產(chǎn)生的污水的經(jīng)濟處理方法，本發(fā)明優(yōu)先選用鹽酸作為酸浸液是比較好的選擇。采用硝酸作為酸浸液，原材料采購成本大，廢水中總氮含量高，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水處理難度大。酸堿中和反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)，本發(fā)明為了減少反應(yīng)中鹽酸可能產(chǎn)生的揮發(fā)，高濃度鹽酸最好先配制成濃度為5-15%的驗收酸浸液為宜。在浸出污泥中金屬時，酸浸池中酸的酸度最好保持PH小于1，緩慢攪拌污泥1-3小時，使污泥中金屬元素全部浸出。然后在攪拌下加入該種污泥泥漿，中和酸浸池中過量的酸浸液中的游離鹽酸，控制酸度在PH= 1.9-3之間，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時，進行固液分離。對于堆放時間較長的污泥，部分二價鐵氧化成三價鐵，浸出液的酸度最好控制在PH = 2以下，防止三價鐵的水解，影響鐵的回收，壓濾污泥懸濁液，得到硫酸鈣、氟化鈣或磷酸鈣的污泥和金屬氯化物溶液。壓濾得到的固體用PH = 3的鹽酸或硫酸溶液洗滌1-3次，再用石灰乳液調(diào)節(jié)pH至6-9，壓濾得到重金屬含量低于危險廢物標準的一般工業(yè)副產(chǎn)石膏，該污泥的浸出毒性低于《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)要求，可在水泥廠、建材廠(石膏板或制磚)或路基材料使用。難溶性鈣鹽的洗滌廢水進入配套的污水處理設(shè)施進一步酸堿中和沉淀金屬離子，沉淀污泥返回至酸浸池酸化處理，處理后的廢水，在生產(chǎn)中循環(huán)利用或少量余水達標后排放。
[0009]金屬氯化物溶液繼續(xù)用石灰乳液中和沉淀，壓濾分離，得到金屬氫氧化物沉淀和含氯化鈣的溶液。以不銹鋼酸洗工藝中產(chǎn)生的污泥為例，由于是全金屬元素回收，金屬氫氧化物中金屬元素的相對豐度與不銹鋼中金屬元素成分相近，三系不銹鋼表面處理污泥的品質(zhì)優(yōu)于進口紅土鎳礦，經(jīng)干燥造粒后作為不銹鋼冶金原料，實現(xiàn)污泥中金屬元素的全回收利用，金屬元素的利用率達到99%以上。含氯化鈣的溶液用于酸浸液配制酸浸液使用，重復(fù)利用1-4次后，當溶液中氯化鈣濃度大于20%，不再使用，蒸發(fā)回收氯化鈣產(chǎn)品，可作為一般化學品銷售，這樣可以大大減少蒸發(fā)費用，降低污泥處置成本。
[0010]本發(fā)明的金屬表面處理污泥的資源化利用方法，可處理不銹鋼表面處理產(chǎn)生的污泥及電鍍污泥。其進一步的處理方法包括以下步驟:
[0011 ] A)將污泥投放在耐酸池(酸浸池)中，加入過量的濃度為5-15 %的鹽酸酸浸液，控制pH小于1，快速將污泥軟化并將金屬氫氧化物或金屬氧化物生成可溶性的金屬氯化物，在攪拌條件下反應(yīng)1-3小時，再加入本發(fā)明待處理的污泥泥漿，中和掉酸浸池中過多的游離酸，控制PH = 1.5-3，優(yōu)選的酸度范圍為pH = 1.9-2.5，反應(yīng)1_2小時。壓濾懸濁液，得到固體鈣鹽混合物和金屬氯化物溶液。固體用pH = 3.0±0.2鹽酸的或硫酸溶液洗滌、壓濾，重復(fù)1-3次，以降低金屬元素的含量，直至低于國家危險廢物中重金屬的含量，用石灰乳液調(diào)節(jié)至PH = 6-9，壓濾得到難溶性鈣鹽污泥副產(chǎn)品。污泥酸浸池中難溶性鈣鹽重量控制在5-10%之間(即含固率5-10% )，該污泥不需要濃縮處理，可直接用壓濾機壓濾，節(jié)省沉淀池及污泥濃縮池等設(shè)施投資。根據(jù)金屬表面處理污泥的產(chǎn)生對象不同，本發(fā)明得到的鈣鹽產(chǎn)品，主要成分為硫酸鈣、氟化鈣或磷酸鈣，達到國家《用于水泥中的工業(yè)副產(chǎn)石膏》GB/T21371-2008的標準，可作為一般工業(yè)副產(chǎn)石膏利用。也可作為建材或其他化工原料使用。
[0012]污泥酸浸過程反應(yīng)方程式如下(Me為金屬元素):
[0013]CaSO4 CaF2Ca3 (PO4) 2 Me(OH)2 I +2HC1 = CaSO4CaF2Ca3(PO4)2 I +MeCl 2+2H20
[0014]B)將含金屬氯化物的壓濾液用石灰乳液中和，控制pH在8.0-8.5之間，使絕大部分金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，此后，再加入錳離子理論殘留量1.2-2.0倍當量的碳酸鈉或硫化鈉，調(diào)節(jié)pH在8.5-9.0之間，使金屬離子完全沉淀。壓濾沉淀污泥，得到金屬氫氧化物混合物，該污泥含水率50 %，在處理不銹鋼酸洗污泥時，污泥中金屬元素含量主要由不銹鋼材質(zhì)決定，一般二系三系混合酸洗體系，大致鎳含量1.0-3.0%，鉻含量3.5-7.0%,鐵含量18-22%，可作為不銹鋼冶金原料。當不銹鋼中含有錳元素時，僅使用石灰乳液作為中和沉淀劑時，在PH = 9的條件下，處理后的廢水錳離子嚴重超標，只有控制pH值在10.2以上，這時錳離子才能夠沉淀完全。但帶來的后果是有大量氫氧化鈣未反應(yīng)完全，污泥量增加，處理后的廢水必須用硫酸回調(diào)pH至6-9，同時又產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，還必須做進一步沉淀物分離處理，使后續(xù)水處理工藝變得復(fù)雜。
[0015]金屬氯化物石灰中和反應(yīng)方程式如下(Me為金屬元素):
[0016]MeCl2+Ca (OH) 2 = Me (OH) 2 I +CaCl 2
[0017]C)沉淀固液分離后含氯化鈣的溶液，重復(fù)作為酸浸液配制，利用3-5次后，氯化鈣濃度達到20%以上，該溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈣結(jié)晶副產(chǎn)品，可作為一般化學原料銷售。蒸發(fā)回收的水可重復(fù)利用。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明還具有以下有益效果:
[0019]本發(fā)明的金屬表面處理污泥的資源化利用方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，工藝簡單，金屬元素的回收利用率高，處理成本低。使用鹽酸作為酸浸液處理污泥，污泥中金屬元素浸出率高，實現(xiàn)污泥中金屬元素的全回收利用。難溶性的鈣鹽污泥與金屬元素能夠很便利分離。在酸浸液的選擇上，盡量不使用硝酸作浸出液，因為使用硝酸后，洗滌污泥的廢水中總氮含量難以處理，且總氮脫除工藝復(fù)雜，脫氮成本高。經(jīng)測算，每處理30噸不銹鋼酸洗污泥，可回收I噸不銹鋼冶煉所需原料，資源化回收利用價值高，具有相當可觀的經(jīng)濟價值。用本發(fā)明的污泥處理方法，金屬元素得到充分利用，分離得到的難溶性鈣鹽污泥也能資源化利用，處理過程無二次污染及廢物產(chǎn)生。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所描述的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的范圍，而不能理解為本發(fā)明僅限于以下的實施例。在處理存放時間較長的污泥時，污泥中的二價亞鐵會被空氣中的氧氣逐漸氧化成三價鐵，此時在處理這種污泥時，應(yīng)提高酸浸液的酸度，pH應(yīng)控制在1.8-2.3，盡量增加三價鐵的浸出率及防止三價鐵離子水解。
[0021]實施例1
[0022]本污泥為200系不銹鋼酸洗水處理產(chǎn)生的污泥，含水率46%左右。污泥成分:Fe (OH) 214.60% ；Cr (OH) 34.60 % ;Ni (OH)20.44% ；Mn (OH)2L 38% ；Cu (OH) 20.37 % ;硫酸鈣
10.05-12.45% ;氟化鈣20.2-22% ;取該污泥l(xiāng)OOOKg，投加到反應(yīng)池中，經(jīng)計算污泥中含鐵90.8Kg，鉻23.0Kg,鎳2.8Kg，錳8.5Kg，銅2.4Kg，從干化污泥成分分析數(shù)據(jù)，金屬污泥含量21.4%,不溶性鈣鹽污泥含量30.4-34.5 %，加入15 %的鹽酸溶液1.5m3浸泡污泥，待污泥軟化，攪拌反應(yīng)I小時，此時酸度大約為pH = 0.5，繼續(xù)在攪拌下加入該種污泥泥漿中和部分游離酸，控制PH = 2.0，停止加入泥漿，反應(yīng)2小時后壓濾該懸濁液，壓濾后得到的固體用PH = 3的鹽酸洗滌，壓濾洗滌兩次后，固體投放在中和池中加入石灰乳液至pH = 6-9，壓濾得到重金屬含量低于國家危險廢物標準的一般工業(yè)固廢。污泥酸化或洗滌時，酸浸液或洗滌液的加入量按固液比=I: 10-20較為適宜，優(yōu)選的固液比=I: 10洗滌液進入廢水處理系統(tǒng)，用石灰酸堿中和處理，產(chǎn)生的少量污泥漿返回到酸浸池中，用于中和過量的游離酸使用。污泥在酸浸池反應(yīng)結(jié)束后，壓濾液中含大量金屬元素，繼續(xù)用石灰漿中和沉淀，沉淀pH控制在9.0左右。壓濾沉淀，得到金屬氫氧化物沉淀，該沉淀物中金屬元素的相對豐度與酸洗不銹鋼的金屬元素成分相近，可作為不銹鋼的冶金原料。金屬氫氧化物的懸濁液壓濾后，溶液返回污泥酸浸池，作為配置酸浸液重復(fù)使用3-5次，當氯化鈣濃度大于20%時，停止回用，蒸發(fā)回收氯化鈣副產(chǎn)品。
[0023]處理100Kg這種污泥，得到含水50 %不溶性鈣鹽污泥約630Kg，得到含水50 %的氫氧化物污泥430Kg，污泥中含鐵21.0 %，鉻5.2 %，鎳0.87 %，錳1.9 %，銅0.53 %。二水合氯化鈣300Kg。
[0024]實施例2
[0025]本污泥為200系300系混合不銹鋼酸洗水處理產(chǎn)生的污泥，含水率68%左右。污泥成分:污泥成分:含鐵量5.62% ;含絡(luò)量0.53% ;含鎳量0.31% ;含猛量0.36% ;混合濕污泥中，金屬氫氧化物占11.7%，硫酸鈣氟化鈣含量20.3%，取該污泥l(xiāng)OOOKg，投加到反應(yīng)池中，經(jīng)計算污泥中含鐵56.2Kg，鉻5.3Kg，鎳3.lKg，錳3.6Kg，加入15%的鹽酸溶液1.2m3浸泡污泥，待污泥軟化，攪拌反應(yīng)I小時，此時酸度大約為pH = 0.5,繼續(xù)在攪拌下加入該種污泥泥漿，中和部分游離酸，控制PH = 3.0，停止加入泥漿，反應(yīng)1.5小時后壓濾該懸濁液，固體用pH = 3的鹽酸洗滌，壓濾洗滌兩次后，固體在中和池中加入石灰乳液至pH = 6-9，壓濾得到重金屬含量低于國家危險廢物標準的一般工業(yè)固廢。污泥酸化或洗滌時，酸浸液或洗滌液的加入量按固液比=I: 10-20較為適宜，優(yōu)選的固液比=I: 10不溶性鈣鹽污泥的洗滌液進入廢水處理系統(tǒng)，用石灰乳液中和處理，產(chǎn)生的少量污泥漿作為中和酸浸池中過量的游離酸使用，反應(yīng)結(jié)束后，壓濾液含大量金屬元素，繼續(xù)用石灰乳液中和沉淀，沉淀pH控制在9.0左右。壓濾沉淀物，得到金屬氫氧化物沉淀，該沉淀物中金屬元素的相對豐度與酸洗不銹鋼的成分相近，可作為不銹鋼的冶金原料。金屬氫氧化物沉淀的壓濾液，返回污泥酸浸池，作為配置酸浸液重復(fù)使用3-5次，當氯化鈣濃度大于20%時，停止回用，蒸發(fā)回收氯化鈣。
[0026]處理100Kg這種污泥，得到含水50 %不溶性鈣鹽污泥約410Kg，得到含水50 %的氫氧化物污泥234Kg，污泥中(含水率50% )含鐵22%，鉻2.2%，鎳1.3%，錳1.5%，二水合氯化鈣180Kg。
[0027]實施例3
[0028]電鍍工業(yè)園污泥l(xiāng)OOOKg，含水率70%計算，固體物質(zhì)中主要是硫酸鈣、磷酸鈣和金屬氫氧化物的混合物。根據(jù)元素分析，金屬含量大約為60_75Kg，折合金屬氫氧化物的量為92-115Kg，300Kg固體中，200Kg左右為不溶性的鈣鹽污泥，10Kg為金屬氫氧化物污泥。加入15%的鹽酸溶液1.2m3浸泡污泥，待污泥軟化，攪拌反應(yīng)I小時，此時酸度大約為pH =
0.5，繼續(xù)在攪拌下加入該種污泥泥漿中和部分游離酸，控制pH = 3.0，停止加入泥漿，反應(yīng)
1.5小時后壓濾該懸濁液，固體用pH = 3的鹽酸洗滌，壓濾洗滌兩次后，固體在中和池中加入石灰乳液至PH = 6-9，壓濾得到重金屬含量低于國家危險廢物標準的一般工業(yè)固廢。污泥酸化或洗滌時，酸浸液或洗滌液的加入量按固液比=I: 10-20較為適宜，優(yōu)選的固液比=1: 10。不溶性鈣鹽污泥的洗滌液進入廢水處理系統(tǒng)，用石灰酸堿中和處理，產(chǎn)生的少量污泥漿，作為中和酸浸池中過量的游離酸使用，反應(yīng)結(jié)束后，壓濾得到含大量金屬元素溶液，該溶液繼續(xù)用石灰漿中和沉淀，沉淀PH控制在9.0左右。壓濾沉淀，得到金屬氫氧化物沉淀，該沉淀物中金屬元素的相對豐度與酸洗不銹鋼的成分相近，可作為不銹鋼的冶金原料。壓濾金屬氫氧化物后的溶液返回污泥酸浸池，作為配置酸浸液重復(fù)使用1-4次，當氯化鈣濃度大于20%時，停止回用，蒸發(fā)回收氯化鈣。
[0029]處理100Kg這種污泥，得到含水50 %不溶性鈣鹽污泥約420Kg，得到含水50 %的金屬氫氧化物污泥230Kg，二水合氯化鈣160Kg。要得到單一的金屬元素，還須進一步分離處理。
[0030]實施例4
[0031]本污泥為200系300系混合不銹鋼酸洗水處理產(chǎn)生的污泥，存放一段時間，含水率65%左右，污泥呈紅褐色，部分二價鐵已自然氧化成三價鐵。污泥成分:污泥成分:含鐵量5.88% ;含鉻量0.56% ;含鎳量0.32% ;含錳量0.38% ;混合濕污泥中，金屬氫氧化物占
11.7%，硫酸鈣氟化鈣含量20.3%，取該污泥l(xiāng)OOOKg，投加到反應(yīng)池中，經(jīng)計算污泥中含鐵58.8Kg，鉻5.6Kg，鎳3.2Kg，錳3.8Kg，加入15%的鹽酸溶液1.2m3浸泡污泥，待污泥軟化，攪拌反應(yīng)I小時，此時酸度大約為pH = 0.5，繼續(xù)在攪拌下加入該種污泥泥漿，中和部分游離酸，控制pH = 1.8-2.3，停止加入泥漿，提高污泥中酸度目的是防止三價鐵的沉淀，反應(yīng)1.5小時后壓濾該懸濁液，固體用pH = 3的鹽酸洗滌，壓濾洗滌兩次后，固體在中和池中加入石灰乳液至PH = 6-9，壓濾得到重金屬含量低于國家危險廢物標準的一般工業(yè)固廢。污泥酸化或洗滌時，酸浸液或洗滌液的加入量按固液比=I: 10-20較為適宜，優(yōu)選的固液比=I: 10。洗滌液進入廢水處理系統(tǒng)，用石灰酸堿中和處理，產(chǎn)生的少量污泥漿作為中和酸浸池中過量的游離酸使用。反應(yīng)結(jié)束后，酸浸池的壓濾液，含大量金屬元素，繼續(xù)用石灰漿中和沉淀，沉淀pH控制在9.0左右。壓濾沉淀，得到金屬氫氧化物沉淀，該沉淀物中金屬元素的相對豐度與酸洗不銹鋼的成分相近，可作為不銹鋼的冶金原料。壓濾金屬氫氧化物后的溶液返回污泥酸浸池，作為配置酸浸液重復(fù)使用3-5次，當氯化鈣濃度大于20%時，停止回用，蒸發(fā)回收氯化鈣。
[0032]處理100Kg這種污泥，得到含水50 %不溶性鈣鹽污泥約420Kg，得到含水50 %的氫氧化物污泥236Kg，污泥中(含水50% )含鐵22.8%，鉻2.3% K，鎳1.3%，錳1.6%，二水合氯化鈣190Kg。
[0033]實施例5
[0034]本污泥為300系不銹鋼酸洗水處理產(chǎn)生的污泥，存放一段時間，含水率65%左右。污泥成分:污泥成分:含鐵量5.72% ;含鉻量1.06% ;含鎳量0.52% ;取該污泥l(xiāng)OOOKg，投加到酸浸池池中，經(jīng)計算污泥中含鐵57.2Kg，鉻10.6Kg，鎳5.2Kg。加入15%的鹽酸溶液
1.2m3浸泡污泥，待污泥軟化，攪拌反應(yīng)I小時，此時酸度大約為pH = 0.5，繼續(xù)在攪拌下加入該種污泥泥漿，中和部分游離酸，控制PH = 2.0-2.3，停止加入泥漿，反應(yīng)1.5小時后壓濾該懸濁液，固體用pH = 3的鹽酸洗滌，壓濾洗滌兩次后，固體投放在中和池中加入石灰乳液調(diào)節(jié)至PH = 6-9，壓濾得到重金屬含量低于國家危險廢物標準的一般工業(yè)固廢。污泥酸化或洗滌時，酸浸液或洗滌液的加入量按固液比=I: 10-20較為適宜，優(yōu)選的固液比=I: 10。洗滌液進入廢水處理系統(tǒng)，用石灰酸堿中和處理，產(chǎn)生的少量污泥漿作為中和酸浸池中過量的游離酸使用。反應(yīng)結(jié)束后，酸浸池的壓濾液，含大量金屬元素，繼續(xù)用石灰漿中和沉淀，沉淀pH控制在9.0左右。壓濾沉淀，得到金屬氫氧化物沉淀，該沉淀物中金屬元素的相對豐度與酸洗不銹鋼的成分相近，可作為不銹鋼的冶金原料。壓濾金屬氫氧化物后的溶液，返回污泥酸浸池作為配置酸浸液重復(fù)使用3-5次，當氯化鈣濃度大于20%時，停止回用，蒸發(fā)回收氯化鈣。
[0035]處理100Kg這種污泥，得到含水50 %不溶性鈣鹽污泥約430Kg，得到含水50 %的氫氧化物污泥270Kg，污泥中(含水50% )含鐵21.0%，鉻6.1 % K，鎳1.9%，二水合氯化I 丐 196Kgo
【主權(quán)項】
1.一種金屬表面處理污泥的資源化利用方法，該方法采用酸浸法浸出污泥中金屬元素，其特征在于: A)將含金屬的污泥用鹽酸或硝酸酸化浸泡，優(yōu)選5-15%的鹽酸作酸浸液，浸出污泥中的金屬元素，將難溶性鈣鹽與金屬元素固液分離，壓濾得到難溶性鈣鹽污泥固體與金屬氯化物或硝酸鹽溶液； B)將步驟A)的難溶性鈣鹽污泥固體用pH= 3.0±0.2的稀鹽酸溶液洗滌，壓濾，再洗滌、再壓濾，重復(fù)1-3次，去除固體中殘留的有毒有害金屬離子，再用石灰乳液調(diào)節(jié)至pH =6-8漂洗，壓濾得到硫酸鈣或氟化鈣或磷酸鈣或其混合物產(chǎn)品； C)將步驟A)得到的金屬氯化物溶液，用石灰乳液中和至pH<9.0，在堿性條件下沉淀金屬離子，得到金屬氫氧化物，更為具體的方法是用石灰乳液中和，反應(yīng)時間控制在0.5-2.0小時，壓濾分離，得到金屬氫氧化物產(chǎn)品； D)步驟C)的濾液是多次重復(fù)利用配置酸浸液，當溶液中氯化鈣達到一定濃度時，排出，蒸發(fā)回收氯化鈣產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面處理污泥的資源化利用方法，其特征在于步驟A在pH控制在0.5-1.0之間，攪拌反應(yīng)1-3小時，酸浸出污泥中的金屬離子，再用待處理的污泥漿中和掉過量的鹽酸，控制固液比在1: 10-20之間，pH控制在1.8-3.0之間，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1-2小時，反應(yīng)停止后，壓濾得到硫酸鈣或氟化鈣或磷酸鈣或其混合物產(chǎn)品。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬表面處理污泥的資源化利用方法，采用稀鹽酸作洗滌液，其特征在于洗滌液的用量控制在固液比控制在1: 10-20之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面處理污泥的資源化利用方法，其特征在于步驟C的濾液循環(huán)用于配置酸浸液3-5次，當濾液中氯化鈣濃度大于20%時，蒸發(fā)回收氯化鈣產(chǎn)品。
【文檔編號】C01F11/24GK105884156SQ201510027612
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月20日
【發(fā)明人】徐超群, 陳云華
【申請人】徐超群, 陳云華