[发明专利]从废弃物和废料中回收重金属原料的方法和装置

说明书

本发明涉及从废弃物和废料中回收重金属原料的方法，该方法通过材料分离，其中首先制备液态或者膏状起始原料混合物及/或粉碎或者磨碎的组份的起始原料混合物。这里，通过一种化学-热处理从起始原料混合物中回收重金属原料，而且炉中的废气经一个多级过滤装置引导，其中第一过滤器构成为热过滤器，接着冷却废气，并在流过至少一个第二过滤器之后，经预热在高温下焚烧。本发明还涉及实施此方法的装置。

生产加工过程中，尤其是生产各种产品时，出现的废弃物或者生产特定的废料往往含有铬、锌、镍、铜、铅等重金属的混合物，这些重金属常与有机物相连，本发明以铬为主。

分离这些混合物以回收贵重重金属原料是值得想往的，但是由于这些原料混合物的化学特性不同，分离极为困难。例如在液体、膏状或者固体粉碎或磨碎的废弃物或废料中可含有六价氧化铬或者二价氧化铬(Cr₂O₃)或者锌。

由于回收重金属成本太高而相对不合算，含重金属废弃物在化学-物理装置中进行减少有害物的处理，也就是说使之惰性化，即，使之难于洗提，从而产生的滤渣弃于特殊的废弃物堆放场。

举例来说，将一个由拜耳(Bager)公司公开的回收铬的方法用于高浓度的范围，只采用一定的，具有一定污染的在特定方法下出现的溶液作铬铁矿的制备辅料。其中，把液体中的重金属结合到固态相中，就是说首先经沉淀出高浓度含铬废弃物的化学处理，形成淀积物。淀积物干燥后可以半废弃物在冶金厂中进一步加工。

由DE-A3514471可知一种在冶金加工中从熔炼工程中产生的热废气中的含砷物质中分离砷的方法和装置。按此方法，含砷的污物或凝结物，及含贵金属的灰尘的废气在一个多级过滤装置中净化。为了排出无砷的贵金属灰渣，把废气在熔炼加工后立即冷却，并加还原剂进行处理，从而产生不稳定的含砷化合物。由此，使砷稳定地存在气相中，从而不附着在热气过滤器中分离的含贵金属灰尘中。

然后可在一个第二的后置冷过滤器中分离砷凝结物。

然而以此方法不能从废弃物和废料中回收重金属原料。

WO-A91/05881说明了另一个经过形成水溶性铬盐从废弃物中回收铬的方法，为此，粉碎干燥后的含铬物，并加入碱性反应物和氧化剂，在一个封闭腔内加氧处理。接着冲洗出形成的水溶性铬盐。该方法却不适于生产含稀有金属的尘屑。

在US-A-3,968,756中说明了一种焚烧含铬沉淀物的方法。

此外，高浓度废弃物按现行严格的环保法用规定的容器或者等效的包装，优选地弃于井下堆放所。

对于具有一定的最低热值的轻度污染废弃物存在在废弃物焚烧装置中焚烧的可能性。焚烧中出现的残余物，如飞灰和炉渣等，却因重金属含量增高而弃于特殊废弃物堆放场。此外，在废弃物焚烧装置后要续接再焚烧装置，以去除第一次焚烧时从有机物中产生的有害物，例如废气中的二噁，为此，须在再焚烧装置中达到比原废弃物焚烧时高得多的温度。其缺点是，由于高温，第一次热处理产生的三价铬氧化物又转变为易溶的六价铬氧化物，然后失控地离开此装置。对锌也有类似的作用。

带有有限组份的少量废料可以例外地在相应的前处理后用作冶金厂的辅料。

这些例子说明，贵重的重金属原料只有极少部分被回收利用。废料和废弃物中大部分重金属被丢弃是经济上，也是环保方面的不利因素。

因此，本发明旨在提供可用简单工具实现的从废弃物和废料中回收和分离重金属原料的方法，它以较高的可靠性工作，可能不出现进一步的废弃物和废料，并且以此法还可以处理已经贮放的废料和废弃物。

根据本发明，按本文开头提及的技术方法分离原料是经过一个在空气流通的炉内进行的化学-热处理实现的，其中，取决于其成分，将液态的或者膏状的起始原料混合物及/或粉碎或者磨碎的组分形成的起始原料混合物首先与辅料混合，并与一氧化剂或还原剂一起吹入炉中。接着在炉内对起始原料混合物如下进行化学-热处理；取决于其成份，首先把液态、膏状及/或固态的起始原料混合物与辅料混合；把起始原料混合物与氧化剂或者还原剂一起吹入炉内，起始原料混合物在预定的炉内温度下以预定的流速流过，从而，取决于气体成份和温度形成低密度的含重金属屑，通过在炉内设定的气流速度把此含重金属屑导入过滤装置。

辅料考虑用含铝、铁、氯或/硫的物质，以及磨碎的塑料或者塑料颗粒作还原剂。

在含铬的耐火砖中考虑加入陶土混合物中的氧化铝或者特殊合金的氧化铁作为辅料。