[发明专利]一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法

说明书

本发明公开了一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法，该方法以铜冶炼工业典型废渣(浮选渣、中和渣、石膏渣)为原料，辅以少量激发剂。通过对浮选渣改性预处理、破碎、球磨、配料、注模、成型、养护等工艺制备得到成品。通过本发明方法充分利用了铜冶炼工业中的废物资源。解决了铜冶炼行业典型含砷及其它有毒金属废渣固化/稳定化的问题，同时可以将废弃物再利用，环境经济效益显著。

技术领域

本发明涉及一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法，是一种对铜冶炼行业典型废渣无害化的新技术，属于工业固体废物处理领域。

背景技术

中国是世界上最大的砷生产和消费国，全球砷矿资源探明储量70％集中在中国，且砷的年排放量超过4万吨。铜冶炼工业是重有色金属冶炼行业(铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞)中产量最大的行业，2013年产量占重有色金属冶炼行业的39.4％。铜冶炼工业砷的排放量也是最大的，该行业砷排放量占有色行业排放总量的80％。在铜的火法冶炼处理过程中，大部分砷流入冶炼炉渣或挥发到废气中。据报道，生产一吨精炼铜约有2.2～3吨铜渣产生。一般情况下，铜渣进行浮选回收铜，从而导致产生大量的浮选尾渣(简称浮选渣)。对于产生的含砷废气，一般用稀酸洗涤，同时产生大量酸性废水。酸性废水在排放前一般采用石灰铁盐法处理，从而产生大量高砷石膏污泥(简称石膏渣)。此外，铜冶炼厂的综合废水也采用石灰铁盐法处理，产生含微量有毒金属的中和污泥(简称中和渣)。

由于浮选渣中含剧毒的砷且有价金属(Zn、Pb等)含量低，从浮选渣中回收有价金属经济效益差。根据《国家危险废物名录》石膏渣和中和渣都被认定为危险废物。由于严格的环保法规和有限的存储空间，对浮选渣、石膏渣和中和渣的无害化处理迫在眉睫。因此需要开发一种协同处理这些铜冶炼废渣的技术。

本发明首次实现了铜冶炼行业的三种典型废渣(浮选渣、中和渣、石膏渣)协同处理，有望解决铜冶炼废渣量大且不安全堆存问题；而且仅使用少量激发剂(10％-14％)实现了三种废渣中砷及其它重金属的固化/稳定化；固化体强度较高，能达到10MPa以上。

发明内容

鉴于以上特点，本发明的目的是提供一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法。该方法以铜冶炼工业典型废渣(浮选渣、中和渣、石膏渣)为原料，辅以少量激发剂，通过浮选渣活化预处理、配料、球磨、搅拌成型、养护等工艺制备得到成品。

本发明方法通过如下实施过程实现：

一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法，包括如下步骤进行：

(1)将铜冶炼典型废渣浮选渣、中和渣、石膏渣分别干燥并粉碎，备用；

(2)浮选渣改性预处理：对浮选渣采用高温焙烧物相重构，而后将焙烧后的浮选渣冷却；

(3)改性浮选渣、中和渣、激发剂按一定比例混合后球磨；

(4)向球磨后的混合物料中添加石膏渣和水，搅拌制得混合浆体，然后注模振动成型；

(5)将制得的固化块放在标准养护箱中养护，即得到铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化的固化块成品。

所述的浮选渣的来源是铜熔炼渣经浮选回收铜后得到的浮选尾矿。主要成分及百分比含量：30-60％Fe、2-20％Si、2-20％Ca和1-10％Al。

所述的中和渣为铜冶炼厂的综合废水采用石灰中和法处理产生的含微量有毒金属的中和污泥。主要成分及质量百分比为：CaSO₄·2H₂O 60％-90％、Zn 0.02％-2％、Pb0.05％-2％、As0.02％-5％。