[发明专利]一种酸洗含铁污泥资源化利用的方法

说明书

技术领域

本发明专利属于固体废弃物再利用技术领域。

背景技术

金属构件暴露在空气中容易被氧气氧化，俗称生锈。进行金属构件(如焊管)的表面加工处理时，需要对焊管表面锈化层进行清除。除锈的方法有很多种，其中化学方法是应用最广的，化学法除锈的原理主要是依靠酸与锈层反应达到除锈的目的。化学法除锈具有速度快、除锈彻底、保证后续钢铁表面处理的质量等优点，但是化学除锈后的主要的问题是会产生酸洗废液，酸洗废液不能直接排出，否则会污染环境，对于酸洗废液的治理，其传统的处理方法是采用中和法，即通过向酸液里添加石灰中和后再排出，该种处理方法要产生大量的沉渣，即酸洗污泥。

酸洗污泥的主要成分是氧化铁和石灰。目前国内污泥产生厂家对这种金属污泥的处理方式主要输出填埋，大多数被堆放在垃圾填埋场，这种方式治标不治本，不仅占用大量土地，而且严重污染环境，给人类的生存环境带来很大的危害，同时随着生产焊管的企业的增多，钢管产量的增加，导致这种金属污泥越来越多，以致于填埋场不胜负担，成为环保部门颇为头疼的问题。

除了填埋，对于污泥处理，国外的方法还有：土地利用(用于农林业)、海洋弃置和焚烧，但是对于酸洗污泥直接土地利用会造成二次污染，污泥排海处理方式，由于对海洋越来越高的要求，许多国家已停止使用，也不可取，污泥焚烧的处理方法以日本、德国、奥地利等国占比例高，一般大型污水厂污泥通过焚烧无害化，产生的热能可回收利用，污泥减容减量化程度很高，主要问题是焚烧投资巨大，操作管理复杂，能耗和运行费均很高。

钢铁厂是污泥产生的大户，生产一吨钢要产生5～10％的各种粉尘，由于钢铁厂有许多高温炉窑，所以钢铁厂也是采用焚烧法来处理污泥的一个理想去处，钢铁厂利用高温工序处理污泥的方法只要有三种，一种是烧结法，即直接把干燥后的污泥，加到烧结原料中放到烧结炉中去烧，这个方法操作简单，投入少、对含铁较低的尘泥也适用，但是由于是粗放利用，不仅会增加烧结机的能耗，而且会影响导致烧结机配料难以混匀和精确计量作业条件差，有害元素恶性循环等问题，最终导致降低烧结矿质量，升高烧结矿成本，危及高炉运行和炉衬寿命，对钢厂该方法是得不偿失，所以连钢厂自己的污泥也大部分没有用烧结法处理，而宁愿外卖。第二种方法是炼铁法，该方法要求造块，造块的自然养护时间长，耐压强度要求高，所以该方法的使用对污泥的成份有要求，对含铁低的尘泥无法利用等问题。第三种是炼钢法也需要造块，虽然对尘泥块的强度要求相对较低，但是要求铁品位较高。

关于酸洗污泥的利用，发明专利“回收利用钢板生产中工业酸洗金属污泥的方法”(专利公开号：CN101037289)介绍了一种利用工业钢板生产中固体废弃物，如污泥，生产水泥生料用三氧化二铁和氧化铁黑颜料新工艺。首先将金属污泥堆放在自然空气中的场地上干燥，或者在金属酸洗污泥加入酸液，使其具有流动性，再加水并升温至95℃以上，再加入碱性液体，搅拌均匀，脱水、干燥后粉碎得到氧化铁黑。这种方法虽然使得污泥能得到部分利用，但是没有考虑酸洗污泥本身就是中和后的产物，又二次加入酸洗，然后再加碱中和，相当二次中和，进一步增加了泥的量，同时还需要升温，成本高，会造成二次污染，还需要消耗能源，并且最终的产品成分难控，对水泥生产可能造成影响。

发明专利“废弃金属污泥回收利用方法”(专利公开号：CN101086035)是往金属污泥中加双氧水和高锰酸钾进行强氧化和空气自然氧化，对于含铁高的粉料供给炼铁，或生产配重件，或生产生料水泥，铁含量低的进行焙烧，焙烧温度1200～1300℃，焙烧后仍是以粉料形式供给炼铁或生产配重件。该专利实际上还是把污泥干燥后直接做水泥原料，代价是还要耗用双氧水和高锰酸钾等资源，而其他以粉料的形式加以利用的方式则因为会对炼铁生产造成影响而难以实施，故仍是一种低附加值的利用方法。

专利“一种冷固结球团及其制备方法”(专利公开号：CN 10127041A)，该方法把污泥等固体废弃物等干燥、破碎后，再加入专门配置的粘结剂，再混合、加压、滚动成型，再经过长时间养护后成形，主要问题是粘结剂可能会加入有害杂质，影响钢铁的内在质量。

所以无论是从环保的处理效果，还是社会经济效益的角度考虑，都需要一种理想的处理方法。

发明内容