[发明专利]一种铜冶炼废渣基的吸附材料及其制备方法

说明书

本发明属于冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域，公开了一种铜冶炼废渣基的吸附材料及其制备方法，制备吸附材料所用的原料由铜冶炼废渣、黏土及造孔剂组成；吸附材料的制备方法为：将铜冶炼废渣、黏土烘干磨碎成干粉，将造孔剂烘干破碎；按配比称取铜冶炼废渣粉料、黏土粉料及破碎后的造孔剂，混合搅拌均匀送至成球制粒机中造粒成型，最后经烘干后煅烧制得吸附材料成品。本发明的吸附材料表面粗糙、内部多孔，可用作重金属吸附材料；本发明的制备方法将铜冶炼废渣资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。本发明采用铜冶炼企业固体废物为原料制备重金属吸附材料，吸附处理重金属废水，具有节约自然资源的优势并可达以废治废的目的。

技术领域

本发明属于冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域，尤其涉及一种铜冶炼废渣基的吸附材料及其制备方法。

背景技术

目前，现行铜冶炼企业多采用火法冶炼工艺处理硫化铜精矿，该工艺会产生大量的铜冶炼废渣。铜冶炼废渣主要构成为铁硅氧化物、铜铁硅氧化物、氧化铝和氧化钙等成分。目前产出的铜冶炼废渣多以填埋或堆存为主，堆存填埋一方面占用大量场地，另一方面由于铜冶炼废渣中含有活性重金属成分，如管理不善，极易造成环境污染；也有企业将铜冶炼废渣交由第三方固废处理企业进行回收其中有价金属处理。

废水中重金属的去除方法大体可分为两大类：一是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶的重金属化合物或元素，经沉淀或上浮而使其从废水中去除，可采用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等方法去除；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可采用蒸发法、吸附法、反渗透法、电渗析法、离子交换法等方法实现。第一类方法中中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属回用的角度看，第二类方法较第一类更具优越性，因为采用第二类方法处理时，重金属是以原状态浓缩，不需要添加任何化学药剂，经处理后可直接回收利用。而采用第一类方法时，重金属需要借助于多次使用化学药剂，经过多次化学形态转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收其中重金属后，废水也更容易实现闭路循环。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术铜冶炼废渣的无害化处理及资源化利用率低。

(2)现有技术吸附材料配方中，主要使用矿物等自然资源或工业原料，废水重金属吸附材料原料成本高。

(3)现有技术没有采用农村废弃秸秆等有机造孔剂，使吸附材料制备烧制过程中能耗更高。

解决以上问题及缺陷的难度为：在冶炼企业，采用冶炼废渣制备水处理材料，并应用于该企业的重金属废水处理中。

解决上述问题及缺陷的意义为：利用冶炼企业固废制备水处理吸附材料，并应用于企业自身的重金属废水处理中，可实现尤其在企业内部实现“以废治废”。

本发明采用铜冶炼企业固体废物为原料制备重金属吸附材料，吸附处理重金属废水，具有节约自然资源的优势并可达“以废治废”的目的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种铜冶炼废渣基的吸附材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种铜冶炼废渣基的吸附材料，由以下质量百分比的原料制备而成：60-85wt.％铜冶炼废渣、10-30wt.％黏土、5-10wt.％造孔剂；所述铜冶炼废渣为火法冶炼工艺处理硫化铜精矿生产阳极铜产品过程中形成的废弃渣，其成分包括SiO₂ 25-35wt.％、Fe 27-45wt.％、CaO 1-6wt.％、Al₂O₃ 3-10wt.％；黏土是含沙粒很少、有黏性的土壤，由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等成分，具有较好的粘塑性；造孔剂为具有造孔作用的有机造孔剂，优选农村废弃秸秆。