[发明专利]一种富含铁橄榄石的冶炼渣的解聚方法

说明书

本发明属于大宗固体废弃物无害化与资源化领域，具体涉及一种富含铁橄榄石的冶炼渣的解聚方法，包括以下步骤：(1)将富含铁橄榄石的冶炼渣进行破碎并磨成粉末，将得到的冶炼渣粉末在热碱液中进行解聚反应；所述的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；(2)将步骤(1)中所得的反应产物进行固液分离，获得浸出液和解聚渣。本发明有效的实现了在较低的温度下对铜冶炼渣中的铁橄榄石进行热碱解聚，暴露出被包裹的有害和有价组分；同时本发明也为富含铁橄榄石相的冶炼渣的无害化处理与减量化回收提供了一种有效的前处理方法。

技术领域

本发明属于冶金、大宗工业冶炼渣废弃物无害化与资源化技术领域，具体涉及一种富含铁橄榄石的冶炼渣的解聚方法。

背景技术

我国2017年冶炼渣产量为3.5亿吨，这些冶炼渣大部分堆存放置，有极大的环境风险，并造成了资源的浪费。铜冶炼渣、镍冶炼渣等典型大宗固体冶炼废物由于同时具有大量的危险组分和有价组分，其合理的无害化与资源化技术需求迫切。目前，铜冶炼渣和镍冶炼渣的处理方式主要以高温焙烧和湿法加压浸出为代表。现有技术主要以资源化回收为主(Li,S.,et al.,A novel process to upgrade the copper slag by direct reduction-magnetic separation with the addition of Na2CO3 and CaO.Powder Technology,2019.347:p.159-169.)，却忽略了这些大宗固体废物由于其有害元素而带来的环境风险。同时，由于冶炼过程中需要进行造渣，导致大量的铁与硅组成致密的铁橄榄石结构，并包裹了大量的有害与有价组分，例如，砷，铅，锌，铜等。由于其致密的结构，被包裹在其中的有害和有价组分很难被释放出来(Perederiy,I.and V.G.Papangelakis,Why amorphous FeO-SiO2 slags do not acid-leach at high temperatures.J Hazard Mater,2017.321:p.737-744.)，铜冶炼渣合理化的处理处置面临着很大的挑战。因此，寻找有效的解聚剂，发展高效的冶炼渣中铁橄榄石的解聚方法，成功实现冶炼渣中铁橄榄石解聚是当前大宗冶炼废物的无害化和减量化面临的难题，需求极为迫切。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本发明针对上述问题，提供一种冶炼渣的解聚方法。所述解聚方法适用于富含铁橄榄石物相的冶炼渣，其采用NaOH作为解聚剂，可将铜冶炼渣中的铁橄榄石在热碱液中进行有效解聚，释放被包裹的有害组分(砷、铅等)和有价组分(铜、铁、锌等)。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种富含铁橄榄石的冶炼渣的解聚方法，包括以下步骤：

(1)将富含铁橄榄石的冶炼渣进行破碎并磨成粉末，将得到的冶炼渣粉末在热碱液中进行解聚反应；所述的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；

(2)将步骤(1)中所得的反应产物进行固液分离，获得浸出液和解聚渣。

优选地，步骤(1)所述碱液与冶炼渣粉末的液固比为3:1-10:1。

优选地，步骤(1)所述碱液与冶炼渣粉末的液固比为5:1ml/g。

优选地，步骤(1)中冶炼渣粉末与NaOH或KOH的质量比为1:1-2.5:1。

优选地，步骤(1)中冶炼渣粉末与NaOH或KOH的质量比为1:1.5。

优选地，步骤(1)所述碱液的浓度为0.2-0.5g/ml。

优选地，步骤(1)所述碱液的浓度为0.3-0.4g/ml。

优选地，步骤(1)反应温度为70-140℃，反应时间至少2h。