[发明专利]含重金属碱性污泥的资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种含重金属碱性污泥的资源化处理方法。

背景技术

随着工业的发展，含重金属的污泥量越来越大。主要来源于电镀行业和平共处制线路板行业，还有其它含重金属的行业，通常含重金属污水的处理方法是如含六价铬先用还原剂将六价铬还原成三价铬，再采用碱中和后得到含重金属碱性污泥再进行水泥固化处理后进行填埋。主要含有铬、铁、镍、铜、锌等重金属及可溶性盐类。处理电镀含重金属废水一般采用烧碱沉淀法和石灰沉淀法，用烧碱沉淀，污泥量少，但成本高，污泥处理步骤简化，用石灰沉淀成本低，但污泥量大，处理步骤较复杂。水泥固化后再填埋，不仅处理成本高，浪费土地资源，而且还浪费重金属的宝贵资源。不符合循环经济的原则。

污泥中各种重金属化合物在组份中分散而含量偏低。特别是某些电镀企业采用石灰或电石作为中和剂，在中和沉淀处理时产生大量含重金属的氢氧化钙，更使电镀污泥的总量增大，重金属组份含量降低，若将重金属一一分离出来，量太少，不经济。

现有的电镀污泥处理工艺，主要集中在无害化处理，有些虽然也综合考虑到资源化及无害化处理，如氨法回收是用氨水将污泥中的Cu、Ni、Zn浸出，而难以处理的铁与铬留在固体中，且氨法处理工艺流程冗长，氨水浸出仅仅分离出铜、锌、镍，要得到单一金属还需要其他分离方法进行分离，尤其是氨浸液固比较大，达12∶1，造成设备容积大，增加了设备投资，而且浸出渣量大，有的占初始污泥50％以上，渣中的铬还须无害化或资源化处理。因而实用性欠佳，故难于推广应用。

同时由于各电镀厂量小、点多，各种重金属污染扩散和流失可能性很大，加之各电镀企业的原料和工艺不同，电镀污泥处置方法不一样，单独处理和综合利用成本很高，长期堆存又将导致环境污染和有用资源的浪费。因此必须采用一套既能集中处理又能系统进行资源综合利用的新方案，将所有不同组份的电镀污泥进行彻底干净地处理和综合利用，使之全部资源化而不再产生二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供了一含重金属碱性石灰污泥的资源化处理方法，使之全部资源化而不再产生二次污染。

为此，本发明公开了一种含重金属碱性污泥的资源化处理方法，包括如下步骤：

a)用酸液浸出含重金属碱性污泥中含有的有价金属，如含重金属碱性污泥，当含重金属的石灰污泥固液分离出酸浸渣含有SiO₂和酸浸液A；如含重金属碱性污泥为含重金属的NaOH污泥就没有酸浸渣，只有酸浸液A；

b)超声波处理步骤a)所得的酸浸液A得到酸浸液B，处理时间为2分钟-30分钟，反应温度为30℃-80℃，超声波的频率为50KHz-500KHz；

c)将重量百分比浓度为5-20％的碱溶液加入步骤b)如是含重金属的石灰污泥所得的酸浸液B中，控制溶液的pH值在1∶2.5，CaSO₄沉淀出来同酸不溶物SiO₂一起分离，固液分离得液体部分A和固体部分CaSO₄水合物；

d)步骤c)中液体部分加入重量百分比浓度为10％-30％的硫酸亚铁溶液和硫酸洗钢板除锈的含酸硫酸亚铁溶液之一，加入量按FeSO₄·7H₂O干基计算，为重金属离子总量的10倍-15倍，酸性条件下反应60-120分钟得液体部分B；

e)将重量百分比浓度为5-20％的碱溶液加入步骤d)处理后的液体部分B中，并控制溶液的pH值在8-9，反应温度50℃-90℃，用通压缩空气方法氧化，气∶液比为4-8∶1，反应时间为20分钟-2小时，形成铁氧体；

f)将步骤c)所得到的固体部分与步骤a)的含SiO₂的酸浸渣、步骤c)的硫酸钙(CaSO₄)混和后用做制水泥的添加料。如是含重金属的NaOH污泥，就没有含SiO₂酸浸渣，也没有CaSO₄不能做水泥的添加料。可直接加硫酸亚铁制铁氧体。

处理含重金属废水，如电镀废水的最常用的方法是用氢氧化钠或氧化钙中和沉淀，废水中重金属生成氢氧化物沉淀转入到电镀含重金属废渣中，因而一般采用稀酸特别是稀硫酸先溶解其中的有价金属。如果采用稀硫酸溶解电镀污泥，其溶解反应如下：

Cu(OH)₂+H₂SO₄＝CuSO₄+2H₂O