[发明专利]含重金属硅铝基废渣的处理方法和硅铝凝胶及其应用

说明书

本申请公开了一种含重金属硅铝基废渣的处理方法和硅铝凝胶及其应用，涉及工业固废处理领域，该方法包括将含重金属硅铝基废渣破碎和磨细后，先进行焙烧，再进行酸溶处理，过滤得到酸溶后滤渣，再对酸溶后滤渣进行碱溶处理。本申请解决了目前不能实现含重金属硅铝基废渣无害资源化处理的问题，该处理方法可回收含重金属硅铝基废渣中的硅、铝和重金属，实现了资源循环化利用。

技术领域

本申请涉及工业固废处理技术领域，具体涉及一种含重金属硅铝基废渣的处理方法和硅铝凝胶及其应用。

背景技术

随着现代工业的迅猛发展，废渣的排放量也与日俱增，废渣不仅占用大量土地，而且对环境造成极大的危害。尤其是含有重金属的工业废渣更加污染环境，直接危害人体健康。而充分利用工业废渣，不仅可以节约能源资源变废为宝，而且可以改善环境，减少二次污染带来的巨大的经济损失。目前针对含重金属危废的处理方法主要有两种：一是稳定化后直接进行二次利用，如CN105618468A、CN108411113A都采用此类方法，此方法无法回收重金属元素，造成资源浪费，而回收重金属通常需要高温熔炼，能耗大、产品附加值低且经济效益不理想；二是湿法酸解-金属回收法，由于受反应物结构的限制，通常需要过酸的环境才可保证重金属的高浸出率，给后续重金属回收带来一定的难度，加上此类危废中通常含有较多碱金属，在酸浸回收重金属的过程中会造成碱金属的大量析出，混入到金属盐或金属氢氧化物中，难以分离。

含重金属硅铝基废渣是一类含有重金属的无孔硅铝基危废，具有高含碳、低比表面、钙镁含量高、表观形态不规则、重金属镍钒含量高等特点，由于其无内部孔道结构，且部分重金属被包裹于硅铝结构中，单靠机械破碎难以得到高的反应比表面。若采用上述方法处理含重金属硅铝基废渣这样组成和性质复杂的危废，既不能有效回收重金属，又不能实现含重金属硅铝基废渣的二次利用。因此，针对含重金属硅铝基废渣这一类危废，需要开发出一种新的处置方法，以实现资源循环化利用。

发明内容

本申请实施例通过提供一种含重金属硅铝基废渣的处理方法和硅铝凝胶及其应用，解决了目前不能实现含重金属硅铝基废渣无害资源化处理的问题，该处理方法可回收含重金属硅铝基废渣中的硅、铝和重金属，实现了资源循环化利用。

为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：

本申请实施例提供了一种含重金属硅铝基废渣的处理方法，包括将含重金属硅铝基废渣破碎和磨细后，先进行焙烧，再进行酸溶处理，过滤得到酸溶后滤渣，再对酸溶后滤渣进行碱溶处理。

作为优选，所述含重金属硅铝基废渣的比表面不高于10m2/g。

作为优选，所述含重金属硅铝基废渣为石油焦气化灰渣。

作为优选，含重金属硅铝基废渣经破碎和磨细后，其粒度≤110μm。

作为优选，对焙烧后的灰渣进行酸溶处理所采用的酸为无机酸溶液，所采用的酸的质量浓度为5％～30％。

作为优选，对焙烧后的废渣进行酸溶处理的反应温度为90～200℃，反应时间为0.5-3h。

作为优选，对酸溶后滤渣进行碱溶处理所采用的碱溶液为无机碱溶液或季铵碱溶液或两者的混合溶液，所采用的碱溶液的质量浓度为3％～10％。

作为优选，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵中的一种或多种；所述季铵碱为氢氧化四甲铵。

作为优选，对酸溶后滤渣进行碱溶处理的反应温度为90～200℃，反应时间为2h。

作为优选，所述方法还包括：碱溶处理后过滤，得到碱溶后滤渣，再对碱溶后滤渣进行酸溶处理，经过滤除渣后，得到硅铝凝胶。

作为优选，对碱溶后滤渣进行酸溶处理所采用的酸为无机酸溶液，所采用的酸的质量浓度为10％～50％。