[发明专利]一种冶炼废渣协同固化含砷及其它重金属污泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶炼废渣协同固化含砷及其它重金属污泥的方法，是一种对冶金行业含砷及其它重金属污泥无害化新技术，属于能源化学领域。

背景技术

冶金工业在生产过程中产生大量酸性废水。对这类废水目前通常采用石灰中和沉淀处理。使重金属以氢氧化物的形式沉淀析出，产生大量含Zn、As、Cd的混合污泥。由于含砷及其它重金属污泥中的砷、锌和铬等重金属氢氧化物是一种非稳定状态，如果任意堆放，在雨水淋溶作用下，重金属有可能再溶出而污染土壤或地下水造成环境生态的危害，因此该重金属污泥一般均归为危险废物，因此对含砷及其它重金属污泥进行无害化处理与处置具有很现实的意义。

发明内容

鉴于以上特点，本发明的目的是提供一种冶炼废渣高效协同固化含砷及其它重金属污泥的方法，该方法以冶金工业含砷及其它重金属污泥、石灰石、铅锌冶炼渣等为原料，通过混配、球磨、注模、成型、养护等工艺制备得到固化块。

本发明方法通过如下具体实施过程实现：

一种冶炼废渣协同固化含砷及其它重金属污泥的方法，按如下步骤进行：

(1)将含砷及其它重金属污泥干燥并粉碎；

(2)将铅锌冶炼渣、石灰石、胶凝固化剂混合后进行球磨，球磨后物料中添加步骤(1)干燥粉碎后的含砷及其它重金属污泥，还添加水，搅拌制得混合物料；

(3)将混合物料进行自然养护，即得到含砷及其它重金属污泥固化块。

所述的含砷及其它重金属污泥的来源是冶金工业在生产过程中产生大量酸性废水，对这类废水采用石灰中和沉淀处理使重金属以氢氧化物的形式沉淀析出，产生的大量含Zn、As、Cd的混合污泥。

所述的含砷及其它重金属污泥主要成分及质量百分比为：As0.47％～6.81％、Pb0％～0.47％、Zn0.05％～11.56％、Cd0.48％～0.84％、Mg1.48％～2.60％、Fe0.23％～0.61％。

将步骤(1)中含砷及其它重金属污泥干燥至含水率在10％～50％，并粉碎至粒度为80～100目。

步骤(2)中所述的胶凝固化剂为Ca(OH)₂与SiO₂摩尔比为2:1～4:1，优选3:1，在1300℃～1700℃(优选1450-1550℃)煅烧后制成；Ca(OH)₂与Al₂O₃摩尔比为5:1～7:1，优选6:1，在1200℃～1600℃(优选1300-1500℃)煅烧后制成；烧成后两种物料按照质量比3:1～5:1(优选4:1)条件下混合制成胶凝固化剂。Ca(OH)₂与SiO₂煅烧1～4小时，优选1.5-2.5小时；Ca(OH)₂与Al₂O₃煅烧1～5小时，优选2-4小时。

步骤(2)中将质量百分比20％～40％的铅锌冶炼渣、质量百分比2％～4％的石灰石、质量百分比4％～8％的胶凝固化剂混合进行球磨，球磨后物料添加质量百分比50％～70％的含砷及其它重金属污泥。

步骤(2)球磨后的物料添加含砷及其它重金属污泥，水的添加量为物料质量的30％～33％，对混合物料进行搅拌，制得混合物料。

步骤(2)球磨后的物料过80μm的筛网，筛余量不超过10％。

步骤(3)中将混合物料浇注成型，进行自然养护，养护条件1～3天，温度20～35℃，湿度90％～100％，即得到含砷及其它重金属污泥固化块。

本发明得到的含砷及其它重金属污泥固化块按国家标准进行毒性浸出和强度测试。

本发明添加剂为胶凝固化剂与石灰石的混合固化剂。

本发明所述铅锌冶炼渣为铅锌火法冶炼过程所产生的高温渣，包括但不局限于挥发窑渣、烟化炉渣等，铅锌冶炼渣风干后即可使用。主要成分及质量百分比为：Fe25.25％～35.23％、Si13.13％～15.93％、Al3.15％～4.63％、Zn1.05％～4.56％、K0.38％～2.34％、Mg0.48％～2.10％、Pb0.17％～0.53％。

本发明中处理的含砷及其它重金属污泥为铅锌冶炼过程中产生的重金属废水，经石灰沉淀处理后产生的含砷等重金属污泥，包括但不局限于污酸渣、废水中和渣等。