《高效低成本重金属污泥处置利用预处理成型技术的研发与应用》

该项目属于国家重点支持的高新技术八大领域中的第七大领域“资源与环境”领域,具体涉及该领域中的第三类“固体废弃物处置与综合利用技术”中的第1小类“危险固体废弃物处置技术”和第2小类“工业固体废弃物综合利用技术”。

重金属污泥主要产生于金属表面处理、印刷电路板业、电镀业及电线电缆业废水处理过程。

重金属废液中的金属离子的浓度一般为几十毫克/升至百毫克/升,水处理产生的污泥中,含有大量非稳定状态的重金属氢氧化物,如果随意堆放,重金属极可能再溶出,污染土壤或水体,造成生态环境的破坏,因此,该类重金属污泥已被列入《国家危险废物名录》(2016版),需经有资质的单位进行处置利用。重金属污泥中往往含有一定量的有价金属成分,与天然矿物相比,其品位远高于矿产开采品位(开采品位百分之零点几),通过合理的工艺将其中的金属资源回收,则既能降低污泥对环境的危害,又可缓解资源短缺的压力。

阳新鹏富矿业有限公司是一家专业从事收集、贮存、处置和开发利用电镀污泥、表面处理废物和一般工业固废综合回收利用的科技环保型企业。公司以重金属污泥及其他一般工业固废为原料,通过科学配料及机械成型工艺,制备得到预制砖料,后经火法处置利用工艺处理,得到冰铜、冰镍等高附加值产品,同时将有害元素固化到玻璃态的水渣中,使其成为一般固废,便于二次利用。

高效低成本重金属污泥资源回收预处理成型技术利用锌冶炼固废磁选回收的铁粉作为铁源,该类铁粉氧化反应释放大量热量,可加快砖料脱水,使养护时间由7-10天降至3-5天。另外,砖料内部的高温环境强化了其内部结构,使砖料强度大幅提升。确定利用SiO2含量大于50%的黄金湿法冶金高粘固废作为硅源,其所含黏土成分可作为成型粘结剂,使物料在无外加粘结剂的情况下,机械成型率超过99%,提升砖料早期强度,经养护,砖料强度可达MU3.5,远超普通的土坯砖强度。

该技术所用原料为重金属污泥以及一般工业固废,在满足工艺要求的基础上,与使用原生矿料配伍相比,生产成本降低50%。该技术制备的预制砖料很适合后续火法处置利用工艺,单台还原炉(3平方米)日处理量可达250t,焦比为12%,金属回收率达90%,水淬渣平均铜品位低于0.3%,各项指标处于业内领先水平。

该研究成果于2015年5月在阳新鹏富矿业有限公司成功应用,经济效益十分显著,依托该技术,公司近三年的营业收入不断增加,由2016年的4227万元增长至2018年的29614万元;其次,该成果环境效益明显,凭借该技术,三年来,公司共处置利用重金属污泥32393吨,一般工业固废

255966吨,产出冰铜33629吨,降低了重金属污泥及工业固废带来的环境风险;再次,该成果为行业发展提供了很大帮助,该技术在有色金属危废、固废利用领域具具有一定的通用性,可为类似生产工艺提供技术支持。

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