[发明专利]一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法及铁氧体和应用

权利要求书

1.一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤：秸秆焚烧发电厂产生的飞灰(又称草木灰)，用水经加热加压溶出罐处理制成含钾、钠的碱溶液；制取的含钾、钠的碱溶液经离心分离出碱溶液进含钾钠碱液槽后备用；分离出的含二氧化硅的离心渣进二氧化硅储槽，另行处理；

第二步骤：将含重金属污泥由重金属污泥储槽进入强化重金属溶出罐，然后加含铁废盐酸用机械搅拌和超声波强化溶出含酸重金属形成第一含酸含铁含重金属溶液；第一含酸含铁含重金属溶液经离心分离出的酸不溶物二氧化硅和第二含酸含铁含重金属溶液，酸不溶物二氧化硅进酸不溶物二氧化硅储槽，另行处理；第二含酸含铁含重金属溶液经泵输送到铁氧体反应罐，同时向铁氧体反应罐内加入过量的废铁皮进行反应生成氯化亚铁，反应过程中副产的氢气进氢气暂存罐，然后到脱水罐、氢气净化罐后经氢气压缩机最后进氢气压力储罐做为能源用；接着对生成的氯化亚铁进行氧化成含氯化高铁和氯化亚铁的混合物；

第三步骤：用第一步骤的碱溶液加入到第二步骤中的铁氧体反应罐进行中和反应，将pH值从4.5－5.5调节到8－9时后继续加温、加空气并加磁场进行反应，先形成氢氧化亚铁和氢氧化高铁及重金属复合物，最后形成含重金属的具有尖晶石结构的稳定的具有磁性的晶粒排列规整有序的铁氧体；经离心分离出的湿铁氧体采用加压、释压、撞击流脱水干燥，成为符合冶金行业标准的铁氧体，离心液的pH≤9达标排放。

2.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第一步骤中，用水经加热加压溶出罐处理制成含钾、钠的碱溶液过程中，温度控制在120℃－160℃，用活塞空气压缩机产生压力控制在0.6Mpa－1.2Mpa，溶出反应时间为1－4小时。

3.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第一步骤的用水经加热加压溶出罐处理制成含钾、钠的碱溶液过程中，钾、钠碱溶出率高达70％－80％。

4.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述加含铁废盐酸用机械搅拌和超声波强化溶出含酸重金属形成第一含酸含铁含重金属溶液过程中，含铁废盐酸和重金属污泥的重量比为4:1。

5.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述加含铁废盐酸用机械搅拌和超声波强化溶出含酸重金属形成第一含酸含铁含重金属溶液过程中，所述机械搅拌的速度为60转/分－180转/分，所述超声波的频率为20千赫～60千赫。

6.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述同时向铁氧体反应罐内加入过量的废铁皮进行反应生成氯化亚铁过程中，所述废铁皮加入量按重量比是第二含酸含铁含重金属溶液的10倍－30倍。

7.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述同时向铁氧体反应罐内加入过量的废铁皮进行反应生成氯化亚铁过程中，所述废铁皮耗尽后可以重新添加。

8.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述同时向铁氧体反应罐内加入过量的废铁皮进行反应生成氯化亚铁过程中，反应过程中的含重金属的废游离盐酸被废铁皮中和至pH值为4.5－5.5时副产的氢气。

9.如权利要求1所述的一种对重金属污泥资源化处理制含重金属铁氧体的方法，其特征在于，在第二步骤的所述对生成的氯化亚铁进行氧化成含氯化高铁和氯化亚铁的混合物过程中，所述含氯化高铁和氯化亚铁的混合物中氯化亚铁重量占30％－40％，氯化高铁重量占60％－70％。