[发明专利]一种含铜污泥无害化处理及高值化利用的方法

权利要求书

1.一种含铜污泥无害化处理及高值化利用的方法，包括如下步骤：

步骤A：一级浸出，将含铜污泥进行预处理后得到匀浆污泥，向所述匀浆污泥中加入稀硫酸和/或二级浸出液作为浸出剂，使浸出体系的液固比为(4～10):1，加入硫酸调节pH值至2.5 ～3.5，搅拌进行一级浸出，固液分离后得到一级浸出液直接进入萃取阶段，得到的一级浸出渣经洗涤去除夹带的金属离子后进入二级浸出阶段；

二级浸出，将一级浸出后得到的一级浸出渣定量后，加入复合微生物培养液作为浸出剂，使浸出体系的液固比为(4～10):1，加入硫酸调节pH值至1.0～1.5，搅拌进行二级浸出，得到的二级浸出液返回一级浸出阶段重复进行下一轮，得到的二级浸出渣经洗涤去除夹带的金属离子；

所述复合微生物培养液中主要包括嗜酸性铁硫氧化菌、嗜酸性异养菌和营养液，所述嗜酸性铁硫氧化菌包括硫杆菌属 (Acidithiobacillus spp.)、钩端螺旋杆菌属(Leptospirillum spp.)、铁原体属 (Ferroplasma spp.)、硫化芽孢杆菌属(Sulfobacillus spp.)中的一种或几种，所述嗜酸性异养菌包括嗜酸菌属(Acidiphiliumspp.)和/或嗜酸念珠菌(Candida spp.)中的一种或几种，所述嗜酸性铁硫氧化菌与嗜酸性异养菌的接种量比例为(5～30):1；所述复合微生物培养液中，微生物培养方式为采用铜萃余液连续培养；

步骤B：向步骤A后得到的一级浸出液中加入萃取剂和稀释剂进行铜萃取，得到铜萃余液和铜富液，在所述铜富液中加入添加剂，经电积处理得到阴极铜，再经水洗干燥后获得铜产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A一级浸出中，预处理的具体操作包括如 下步骤：

对含水率小于40％的含铜污泥去除大颗粒异物后，经干式球磨机研磨至－200目以下，加入含铜污泥质量1～2倍的pH值为2.0～3.0的稀硫酸溶液，进行匀浆处理；

对含水率在55％～75％含铜污泥去除大颗粒异物后，加入含铜污泥质量15％～25％的pH值为2.0～3.0的稀硫酸溶液，进行匀浆处理；

对含水率大于75％的含铜污泥直接进行匀浆处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A一级浸出中，一级浸出的温度控制为60 ～90℃，搅拌采用的叶轮线速度为1～5m/s，搅拌时间为2～4h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A二级浸出中，二级浸出的温度控制为30 ～45℃，搅拌采用的叶轮线速度为1～5m/s，搅拌时间为4～6h。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，萃取剂为羟肟类萃取剂，所述羟肟类萃取剂包括LIX973N、LIX984N、Acorga M5640、N902和Mextral 5640H中的一种或多种，所述萃取剂的体积浓度为10％～20％；所述稀释剂为磺化煤油。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，添加剂包括硫酸钴250～300mg/L、古尔胶0.1～2mg/L和硫脲0.5～5mg/L。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，电积处理包括平板电积、旋流电积、平行射流电积或隔膜电积，电积的电流密度为180～300A/m²。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述复合微生物培养液中，微生物浓度为(0.5～10)×10⁸个/ mL，Fe²⁺氧化速率≧0.6g/(L·h)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述营养液的具体制备方法包括如下步骤：

在pH值1.0～2.0的稀硫酸溶液中加入硫酸铵0.5～3.5g/L，七水合硫酸镁0.3～0.6g/L，磷酸氢二钾0.3～0.6g/L，氯化钾0.05～0.15g/L，硝酸钙0.01～0.02g/L，七水合硫酸亚铁40～50g/L，即得所述培养液；或将所述铜萃余液用活性炭过滤柱吸附进行除油处理，使所述铜萃余液中COD降低至 100mg/L以下，每升铜萃余液加入硫酸铵0.5～5g和磷酸氢二钾0.15～1g后即得到所述营养液。