[发明专利]一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法

说明书

本发明提供了一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法，所述含铍污泥包括载有氢氧化铍的无定形二氧化硅和硫酸钙，所述方法包括步骤：S1，对所述含铍污泥进行研磨处理，得研磨产物；将所述研磨产物与酸溶液混合，得固液混合物；S2，对所述固液混合物进行水热处理，以使所述含铍污泥中的所述无定形二氧化硅进行矿相重构，所述含铍污泥中的铍进一步溶出，从而得到经矿相重构的混合产物；S3，对所述混合产物依次进行冷却处理和固液分离处理，得含铍滤液和脱铍后的滤渣。本发明能够避免含铍污泥对环境造成污染，且能从含铍污泥中进行铍的高效分离回收。

技术领域

本发明涉及铍的分离回收，尤其涉及一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法。

背景技术

氧化铍是一种极为重要的工业材料，主要用作生产航空航天领域的功能材料铍铜合金、核反应缓冲剂金属铍、特殊陶瓷所用的氧化铍。制备氧化铍的工业方法有硫酸法和氟化法两种。目前，国内氧化铍的生产企业主要采用的是改进的“德古萨”硫酸法工艺。参见《中国铍业》P102-107，该工艺的具体流程为：将高品位绿柱石(BeO·Al2O₃·6SiO₂)和方解石(CaO)混合装入电弧炉在1400～1500℃下进行熔炼，熔体经水淬、球磨成为高反应活性的铍玻璃体，湿磨后将细铍玻璃体与浓硫酸混合，过程中硅酸盐脱水析出SiO₂，用水逆流浸出金属，剩余酸化渣(也称浸出渣)。浸出液中除了铍，还含有铁、铝等杂质，加入硫酸铵冷却结晶生成硫酸铝铵矾渣(铝铵矾)，获得含铍除铝液。除铝液中加入氯酸钠氯化，然后加入氨水中和调pH为5生成中和渣以除去铁及残余铝。中和渣洗涤回收氧化铍后送污水站处理，中和液再加氨水调pH至7.5沉淀得到氢氧化铍，煅烧制得工业氧化铍。

上述德古萨法制备氢氧化铍的过程中，沉淀氢氧化铍后会余留大量沉淀废液，冲洗残渣(例如浸出渣含有硫酸铍溶液，导致残余0.1～0.5％分量的铍，铝铵矾、中和铁渣也含有铍液，需要冲洗)及设备也会产生很多废水，这些废水废液都含有铍，需处理后才能排放。目前对含铍废水废液的处理方法主要为石灰乳中和法，其使用石灰乳中和生产中排出的pH≈4、含铍500～3000μg/L的污水，大多数铍离子生成氢氧化铍从溶液中析出，絮凝沉淀后形成含铍污泥，剩余含铍40～100μg/L的上清液在砂层上过滤后排放。含铍污泥的主要元素为Ca、Si、O、S等，其含有0.1-0.3％wt的铍，铍是一种有毒金属，含铍污泥也被列入《国家危险废物名录》HW20条目下(废水处理污泥)，因此需要对含铍污泥进行处理。

目前对含铍污泥主要进行堆存和填埋处理，这两种处理方式不仅占用大量土地，而且含铍污泥中的铍不似绿柱石中的处于稳定晶格中，很容易在长期堆存及雨水的冲刷下被释放出来，由此引发环境污染。目前，部分企业和院校针对浸出渣等开发出固化法，例如：公开号为CN109706327A的中国发明专利申请公开了一种无害化处理铍渣的方法、公开号为CN112456957A的中国发明专利申请公开了一种含铍废渣的稳固化处置方法、公开号为CN109761514A的中国发明专利申请公开了一种铍渣脱毒与水泥窑协同资源化处理系统及工艺。上述方法或工艺主要采用酸或酸性物质浸出渣中的废液，然后将渣粉碎固化，或者直接将含铍废渣粉碎固化，虽然对铍的处理有一定的积极作用，但是，现有的固化法处理的对象并不是含铍污泥，且并未基于含铍污泥的固相特点进行针对性设计，而且将铍固化在玻璃态渣或水泥中，依然没有实现含铍废物的彻底脱毒，会存在再次释放铍的风险。

鉴于此，有必要提供一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法，以解决或至少缓解上述现有技术中含铍污泥对环境造成危害、以及无法从含铍污泥中高效分离回收铍元素的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供了一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法，旨在解决上述现有技术中的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于矿相重构的从含铍污泥中分离铍的方法，所述含铍污泥包括载有氢氧化铍的无定形二氧化硅和硫酸钙，所述方法包括步骤：