[发明专利]一种电镀污泥原位还原硫化浮磁电联合梯度回收铜镍锌铁铬的方法

说明书

本发明公开一种电镀污泥原位还原硫化浮磁电联合梯度回收铜镍锌铁铬的方法，包括以下步骤：将电镀污泥自然风干、碾磨、混匀；将混匀后的污泥与还原剂、熔剂、助熔剂均匀混合制得球团；制得的球团进行原位还原硫化焙烧；焙烧产物破碎后磨矿至‑0.037mm占70%以上；磨矿后的物料进行浮选，依次回收硫化铜、硫化镍和硫化锌精矿；浮选尾矿进行弱磁选，获得磁铁矿精矿；弱磁选尾矿进入强磁选机，获得含铬尖晶石；强磁选尾矿经浓缩过滤烘干后进入电选机，回收金属镍产品；本发明通过原位还原硫化焙烧浮磁电联合技术实现了电镀污泥中铜、镍、锌、铁以及铬资源的梯度回收，为电镀污泥中有价金属的综合回收提供了一种新方法。

技术领域

本发明涉及固体废物重金属资源回收利用领域，具体为一种电镀污泥原位还原硫化，采用浮-磁-电联合技术梯度回收铜镍锌铁铬的方法。

背景技术

电镀污泥是电镀废水经过酸碱中和或絮凝沉淀的产物，是电镀废水净化处理后的最终产物。在我国《国家危险废物名录》记录的49类危险废物中，电镀污泥占了其中7类，分别为HW17、HW20-23、HW26、HW33以及HW46。因此，电镀污泥属于一种固体危险废物，须移交具有固废处理资质的企业进行安全化处置。由于电镀工艺的复杂性和多样性，造成电镀废水和污泥组分变化大。经调查发现，一般电镀污泥中均同时含有镍、铜、锌、铬、铁等多种有价金属，且含量较高，具有较高的回收价值。因此，如何实现电镀污泥的无害化及资源化处置已成为了当今的研究热点。

目前，针对电镀污泥中有价金属的资源化回收方法主要包括湿法、生物法以及火法。湿法回收污泥中有价金属具体又可分为酸浸法和氨浸法。酸浸法处理电镀污泥有价金属回收率较高，但过程中会产生废酸以及污染废水，可能造成环境的二次污染。此外，浸出液中含有复杂有价金属离子，分离提纯困难。而氨浸法处理电镀污泥，具有回收率高、选择性好、腐蚀性弱等优点，但氨挥发性强、操作环境差。生物法具有吸附金属性强、操作简便、回收率高等优势，但培养菌种耗时长、菌种反应效率低。火法处理电镀污泥包括熔炼法和焚烧法，其中应用最多的为熔炼法。熔炼法可有效减少污泥体积，降低有毒物质含量，促进金属物质反应，但该方法能耗高、金属回收单一。因此，目前亟需开发一种新技术，以实现电镀污泥中有价金属的高效综合回收。

发明内容

电镀废水一般含有一定量的硫酸，因此在电镀废水净化过程中往往需要加入大量的石灰进行中和沉淀，从而导致产生的污泥中含有大量的硫酸钙沉淀。此外，电镀污泥中还同时含有铜、镍、锌、铁和铬等多种金属元素，具有较高的回收利用价值。为实现污泥中有价金属的综合回收，本发明提出一种电镀污泥原位还原硫化浮磁电联合梯度回收铜镍锌铁铬的方法。本发明在不添加任何硫化剂的条件下，通过一步原位还原硫化反应，使污泥中的氢氧化铜或氧化铜转变为硫化铜、氢氧化镍或氧化镍转变为金属镍和硫化镍、氢氧化锌或氧化锌转变为硫化锌、氢氧化铁或氧化铁转变为磁铁矿、氢氧化铬或氧化铬转变为铬铁矿，然后通过浮选、磁选和电选技术依次回收硫化铜、硫化镍、硫化锌、磁铁矿、铬铁矿和金属镍。本发明方法通过原位还原硫化反应实现了污泥中所有有价金属的物相演变，采用浮-磁-电联合技术梯度回收了电镀污泥中多种有价金属元素。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种电镀污泥原位还原硫化浮磁电联合梯度回收铜镍锌铁铬的方法，具体步骤如下：

（1）将电镀污泥自然风干、碾磨、混匀；

（2）将混匀后的污泥与还原剂、熔剂、助熔剂均匀混合制得球团；无需添加任何硫化剂，利用高温下污泥中CaSO₄发生原位还原反应生成CaS，CaS作为硫化剂实现电镀污泥中有价金属的原位硫化；

（3）制得的球团进行原位还原硫化焙烧，焙烧在900~1300℃的焙烧炉中进行，焙烧时间为60~120min；实现了有价金属还原硫化物相的选择性同步转化，铜主要转变为硫化铜，镍主要转变为金属镍和部分硫化镍，锌主要转变为硫化锌，铁主要转变为磁铁矿，铬主要转变为含铬尖晶石；

（4）将步骤（3）得到的焙烧产物破碎后磨矿至-0.037mm占70%以上；