[发明专利]一种含重金属污泥的无废利用方法

权利要求书

1.一种含重金属污泥的无废利用方法，所述含重金属污泥中包括铜、铬、铁、锌、镍元素，其特征在于，所述无废利用方法包括以下步骤：

步骤S1、生物浸出：用嗜酸性微生物加入含重金属污泥中进行生物浸出处理，固液分离，制备得到浸出渣和浸出液；

步骤S2、铜的提取：采用对铜有选择性的羟肟类萃取剂溶液对所述步骤S1中制备的浸出液进行萃取，制备得到可单独回收铜的含铜萃取液和萃余液A；

步骤S3、铬的提取：用亚硫酸盐加入所述萃余液A中，调节溶液pH值≤2.0，加热并加入磷酸盐，制得可单独回收铬的磷酸铬沉淀；

步骤S4、铁的提取：用氧化剂处理所述步骤S3中沉铬后的剩余溶液B，调节溶液pH值至1.0～1.5，在80～95℃条件下加入硫酸钠，制得可单独回收铁的黄钠铁矾；

步骤S5、锌的提取：将所述步骤S4中分离出黄钠铁矾后的剩余溶液C的pH值控制在2.5～3.5，然后采用P507或Cyanex272溶液萃取，得到可单独回收锌的含锌萃取液和萃余液D；

步骤S6、镍的提取：用碳酸盐和/或碳酸氢盐加入所述萃余液D中，充分反应后过滤，得到可单独回收镍的碳酸镍沉淀；

所述步骤S1中，当含重金属污泥中硫化物结合态重金属小于重金属总量的1％，采用嗜酸性微生物为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus spp.)、钩端螺旋杆菌属(Leptospirillum spp.)、铁原体属(Ferroplasma spp.)中具有铁氧化能力的微生物的一种或多种，当污泥中硫化物结合态重金属超过重金属总量的1％，采用嗜酸性微生物至少还包含嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus spp.)和硫化芽孢杆菌属(Sulfobacillus spp.)中同时具有铁硫氧化能力的微生物的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述羟肟类萃取剂溶液主要由羟肟类萃取剂和稀释剂组成，所述稀释剂为萃取工业稀释剂中的一种或多种，萃取时的萃取相比O/A为1/1～5/1。

3.根据权利要求1所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述浸出渣洗涤、烘干、焙烧后制得石膏粉；在所述步骤S2中，采用150～250g/L的硫酸溶液对所述含铜萃取液进行反萃取，制得硫酸铜溶液，电积硫酸铜溶液制得阴极铜，反萃取的萃取相比O/A为1/1～5/1，澄清时间10～60min。

4.根据权利要求1所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述亚硫酸盐为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠中的至少一种，亚硫酸盐的加入量为将萃余液A中Fe³⁺全部还原为Fe²⁺理论用量的1.5～2.0倍，反应时间为30～90min。

5.根据权利要求1所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，所述步骤S3中，磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种，加热至85～95℃；所述步骤S3还包括将所得的磷酸铬沉淀加入浓度为4～8mol/L的氢氧化钠溶液中，液固比控制为4:1～10:1mL/g，反应温度控制在85～95℃，反应后得到氢氧化铬。

6.根据权利要求1所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述氧化剂为氧气、双氧水、臭氧中的至少一种；将得到的黄钠铁矾加入2～6mol/L的氢氧化钠溶液脱硫，脱硫反应30～60min，反应温度为85～95℃，液固比控制为4:1～10:1mL/g；脱硫产物经干燥、焙烧制得三氧化二铁，焙烧的温度为400～600℃，焙烧时间30～90min；将脱硫液浓缩结晶制得硫酸钠。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的含重金属污泥的无废利用方法，其特征在于，所述含重金属污泥的干基污泥中铜、铬、铁、锌、镍的含量均高于3％。