[发明专利]一种冶炼污酸和电镀污泥协同处置的方法

说明书

本发明提供一种冶炼污酸和电镀污泥协同处置的方法，将冶炼污酸蒸发浓缩获得高温高浓度污酸，再加入电镀污泥中搅拌浸出，获得混合溶液，经固液分离，得到浸出液和硫酸钙沉淀；在浸出液中加入高温高浓度污酸，并通入硫化氢气体进行硫离子诱导矿化处理，经固液分离得到硫化物沉淀和滤液；将硫化物沉淀采用选择性泡沫化处理进行分离，梯度回收硫化铜、硫化铅、硫化锌、硫化镍和硫化砷；在所得滤液中加入亚铁盐进行充氧搅拌后得到含铬尖晶石。该方法采用高温高浓度污酸浸出污泥中的有价元素，然后通过硫离子诱导矿化演变‑选择性泡沫化‑磁化转变联合技术，实现了污酸和污泥中所有有价元素的综合回收，达到了冶炼污酸和电镀污泥高效协同处置的目的。

技术领域

本发明涉及环境工程和矿物加工工程技术领域，具体涉及一种冶炼污酸和电镀污泥协同处置的方法。

背景技术

有色冶炼和化工等行业的生产过程中会产生大量的污酸，这种污酸不仅含有大量的硫酸，而且还含有多种有价元素，如氟、氯、砷、铜、铅、锌等。对于这类污酸的处理，通常采用中和沉淀、中和铁盐和硫化沉淀三种技术。中和沉淀法需加入大量的碱，以中和污酸，产生的渣量特别大；中和铁盐法同样会消耗大量的碱和铁盐；硫化法流程长、处理费用高。除此之外，以上三种常用技术仅注重污酸的无害化处理而忽略了酸和有价元素的综合利用。

电镀污泥是电镀废水经过酸碱中和沉淀或絮凝沉淀的产物，是电镀废水处理之后的终极产物，属于固体危险废物。但电镀污泥中同样含有大量有价元素，如铜、锌、镍、铬、铁等，具有一定的回收价值。目前，电镀污泥的回收方法主要包括湿法回收、火法回收、生物法，其中湿法为最常用的方法。湿法回收处理主要包括酸浸法、氨浸法、焙烧-浸出法。酸浸法为目前电镀污泥中有价元素综合利用的主要方法。

基于上述情况，申请人提出采用污酸协同处理电镀污泥的新方法，将污酸和污泥中的有价元素汇集于浸出液中，然后采用联合技术集中处理，实现了污酸中的酸、污酸及污泥中的有价元素的综合回收，是一种绿色、高效、环保的新方法。

发明内容

本发明提供一种冶炼污酸和电镀污泥协同处置的方法，以实现有价元素梯度综合回收。首先采用蒸发浓缩技术将冶炼污酸中的氟离子和氯离子去除，获得高温高浓度的含砷、铜、铅、锌离子的废酸。然后直接用废酸浸出电镀污泥，浸出后获得硫酸钙沉淀和同时含有砷、铜、铅、铁、锌、镍和铬离子的浸出液。通过硫离子诱导矿化演变技术将一些离子选择性转变为相应的硫化物，采用选择性泡沫化分离技术梯度回收硫化铜、硫化铅、硫化锌镍和硫化砷。然后将硫离子诱导矿化反应-固液分离后获得的溶液中的铬离子制备成含铬尖晶石。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种冶炼污酸和电镀污泥协同处置的方法，经过下列各步骤：

（1）将冶炼污酸进行蒸发浓缩处理，以去除污酸中的氟离子和氯离子，提高污酸中硫酸和有价元素的浓度，获得高温高浓度污酸；

（2）将步骤（1）得到的高温高浓度污酸按液固比2:1～4:1，直接加入电镀污泥中，并进行搅拌浸出20～60min，使得污酸和污泥中所有有价元素溶为一体，获得含有多种有价元素的混合溶液；

（3）对于步骤（2）的混合溶液采用浓密机和压滤机进行固液分离，得到浸出液和硫酸钙沉淀；

（4）在步骤（3）的浸出液中加入步骤（1）所得高温高浓度污酸，并通入硫化氢气体，使溶液pH≤4，进行硫离子诱导矿化处理，以使浸出液中的有价元素铜、铅、锌、镍和砷转变为相应的硫化物沉淀，然后进行固液分离，得到硫化物沉淀和滤液；

（5）将步骤（4）所得硫化物沉淀的浓度调节至25%-35%，再采用选择性泡沫化处理技术进行分离，梯度回收硫化铜、硫化铅、硫化锌、硫化镍和硫化砷；

（6）在步骤（4）所得滤液中加入亚铁盐，使pH≥9，以气体流速为50～300ml/min，温度为25～80℃，进行充氧搅拌后得到含铬尖晶石。

其中，冶炼污酸主要指铜、铅、锌冶炼过程产生的污酸，其中主要含有氟离子、氯离子、砷离子、铜离子、铅离子和锌离子。电镀污泥主要含有硫酸钙和铜、锌、镍、铬、铁的氧化物或氢氧化物。