[发明专利]一种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属回收和建筑废物资源化领域，涉及一种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法。 

背景技术

由于各省市对产业布局的调整，以及各项法规及标准的逐年升级，许多中小型冶金厂、电镀厂近些年都开始了拆迁改建或扩能。一方面生产车间的墙体和地面长期暴漏于重金属环境，另一方面废渣、烟尘、废液常出现混堆、乱流现象，随之产生了重金属富集量较高的工业建筑废物。以冶金行业和电镀行业为例，这些建筑废物特点是锌铅含量高，按普通建筑废物处置存在环境风险；而直接浸取回收其中金属，则面临耗碱高、锌浸出率低的问题，需经过一系列预处理后，分离出富集重金属的颗粒物，因此开发出一种简单环保的工艺流程从这些工业建筑废物中分离回收重金属具有显著的环境效益和经济效益。 

这些固体废物分布点散，物料组成波动性大、难于以单一的物料组成表征所有样品。基于富集硅颗粒与富集锌铅颗粒在比重上的差异，可以采用物理风选等方法来初步提质分选含锌铅颗粒物，再利用强碱浸取回收锌铅。 

目前，锌铅污染土壤的治理已经有多种公开技术。主要集中在异位洗涤修复、生物(微生物、植物)修复、原位化学固定、电化学还原等等(中国专利CN 102107208A，中国专利CN 101879522A，中国专利CN 103272834A，中国专利CN 103286123A)，但还没有针对锌铅污染建筑废物治理的相关报道。 

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法，该方法简单环保易于规模化操作，且成本低廉，可有效处理锌铅污染建筑废物，实现了金属和建筑废物的充分利用。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种从重金属污染废物中分离富集锌、铅的方法，步骤包括： 

(1)对重金属污染废物进行碾磨； 

(2)将步骤(1)中的球磨产物过筛，取筛下物； 

(3)分选步骤(2)所得筛下物，得到废物颗粒； 

(4)制备强碱浸取液； 

(5)步骤(3)所得废物颗粒加入到步骤(4)制得的强碱浸取液中，以溶解步骤(3)所得颗粒中的锌、铅，得到富集锌、铅的强碱溶液。。 

本发明中重金属污染废物主要来自电镀行业、冶金行业的生产车间和废料废液收集车间等建筑废物，其中富含锌、铅等重金属。 

所述步骤(1)采用球磨机进行碾磨，碾磨时间为5-10h。 

所述步骤(2)中过筛时所用筛网为100-200目。 

所述步骤(2)过筛后所得的筛上物循环步骤(1)和步骤(2)，直至步骤(1)所得产物全部通过筛网。 

所述步骤(3)中，分选过程是采用文丘里风选系统；其中，文丘里风选系统由空气压缩机、文丘里管和重力沉降仓组成。分选过程中，固气比为1/1500-1/1000，气体流量为400-450m³/h，取样点位于重力沉降仓下部距离重力沉降仓入口1-3m处。启动空气压缩机，待气体流量稳定后，文丘里管中加入步骤(2)所得筛下物，筛下物经文丘里管后由喷嘴喷出，进入重力沉降仓，沉降1h，在取样点取得分选产物颗粒。该步骤可从原筛下物颗粒中分选出锌、铅含量较高的颗粒。经此步骤分选后所得的富含硅钙的废物颗粒可回收用作路基材料、再生骨料等。 

所述步骤(4)中的强碱为NaOH或KOH，其中，NaOH溶液的浓度为150-250g/L；KOH溶液的浓度为250-420g/L。 

所述步骤(5)中强碱浸取液与步骤(3)所得废物颗粒的液固比为8:1-12:1，反应温度为30-80℃，反应时间为30-90min；其中液固比的单位可为ml/g，代表浸取1g固体颗粒需要的浸取剂毫升数。 

经上述步骤处理，被污染的废物浸出毒性浓度低于限值，可回收用作路基材料、再生骨料等。步骤(5)所得的富集锌、铅的强碱溶液中的锌和铅可用电解法或置换法回收。 

本发明具有如下优点： 

(1)本发明采用的设备，工艺控制简单，运行成本低廉，无二次污染，可广泛用于重金属污染建筑废物中有价组分的回收。 

(2)引入强碱浸出液，高效回收了风选颗粒中锌、铅，碱液同时对颗粒中的锌、铅、铜、镍等重金属具有固化作用，其原理主要是通过改变固体颗粒的渗透性、抗压性及颗粒中残留重金属的活性，以降低未溶出重金属金属废物颗粒的浸出毒性。 

(3)分离重金属后的建筑废物可用作路基材料、再生骨料，实现了废物的综合利用。