一种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法技术

本发明专利技术属于有色金属回收和建筑废物资源化领域，涉及一种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法，包含以下步骤：(1)将重金属污染废物送入球磨机中碾磨；(2)将步骤(1)所得球磨产物过筛，取筛下物；(3)用文丘里风选系统分选步骤(2)所得筛下物；(4)制备强碱浸取液；(5)将步骤(3)所得废物颗粒加入到步骤(4)制得的强碱浸取液中，以溶解废物颗粒中的锌、铅，得到富集锌、铅的强碱溶液。该方法环保易于规模化操作，利用风力分选初步收集含锌铅大于20％的颗粒，再用强碱浸取废物颗粒中的锌、铅，使其浸出毒性低于限值，实现了含重金属建筑废物的无害化处理和资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
-种从重金属污染建筑废物中分离富集锌、铅的方法
本专利技术属于有色金属回收和建筑废物资源化领域，涉及一种从重金属污染建筑废 物中分离富集锌、铅的方法。
技术介绍
由于各省市对产业布局的调整，以及各项法规及标准的逐年升级,许多中小型冶 金厂、电镀厂近些年都开始了拆迁改建或扩能。一方面生产车间的墙体和地面长期暴漏于 重金属环境，另一方面废渣、烟尘、废液常出现混堆、乱流现象，随之产生了重金属富集量较 高的工业建筑废物。以冶金行业和电镀行业为例，这些建筑废物特点是锌铅含量高，按普 通建筑废物处置存在环境风险；而直接浸取回收其中金属，则面临耗碱高、锌浸出率低的问 题，需经过一系列预处理后，分离出富集重金属的颗粒物，因此开发出一种简单环保的工艺 流程从这些工业建筑废物中分离回收重金属具有显著的环境效益和经济效益。 这些固体废物分布点散，物料组成波动性大、难于以单一的物料组成表征所有样 品。基于富集硅颗粒与富集锌铅颗粒在比重上的差异，可以采用物理风选等方法来初步提 质分选含锌铅颗粒物，再利用强碱浸取回收锌铅。 目前，锌铅污染土壤的治理已经有多种公开技术。主要集中在异位洗涤修复、生物 (微生物、植物）修复、原位化学固定、电化学还原等等（中国专利CN 102107208A，中国专 利CN 101879522A,中国专利CN 103272834A，中国专利CN 103286123A)，但还没有针对锌 铅污染建筑废物治理的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种从重金属污染建筑废物中 分离富集锌、铅的方法，该方法简单环保易于规模化操作，且成本低廉，可有效处理锌铅污 染建筑废物，实现了金属和建筑废物的充分利用。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种从重金属污染废物中分离富集锌、铅的方法，步骤包括： (1)对重金属污染废物进行碾磨； (2)将步骤（1)中的球磨产物过筛，取筛下物； ⑶分选步骤⑵所得筛下物，得到废物颗粒； (4)制备强碱浸取液； (5)步骤⑶所得废物颗粒加入到步骤⑷制得的强碱浸取液中，以溶解步骤⑶ 所得颗粒中的锌、铅，得到富集锌、铅的强碱溶液。。 本专利技术中重金属污染废物主要来自电镀行业、冶金行业的生产车间和废料废液收 集车间等建筑废物，其中富含锌、铅等重金属。 所述步骤（1)采用球磨机进行碾磨，碾磨时间为5-10h。 所述步骤（2)中过筛时所用筛网为100-200目。 所述步骤（2)过筛后所得的筛上物循环步骤（1)和步骤（2)，直至步骤（1)所得产 物全部通过筛网。 所述步骤（3)中，分选过程是采用文丘里风选系统；其中，文丘里风选系统由空气 压缩机、文丘里管和重力沉降仓组成。分选过程中，固气比为1/1500-1/1000,气体流量为 400-450m 3/h，取样点位于重力沉降仓下部距离重力沉降仓入口 l_3m处。启动空气压缩机， 待气体流量稳定后，文丘里管中加入步骤（2)所得筛下物，筛下物经文丘里管后由喷嘴喷 出，进入重力沉降仓，沉降lh，在取样点取得分选产物颗粒。该步骤可从原筛下物颗粒中分 选出锌、铅含量较高的颗粒。经此步骤分选后所得的富含硅钙的废物颗粒可回收用作路基 材料、再生骨料等。 所述步骤⑷中的强碱为NaOH或Κ0Η，其中，NaOH溶液的浓度为150-250g/L ;Κ0Η 溶液的浓度为250-420g/L。 所述步骤（5)中强碱浸取液与步骤（3)所得废物颗粒的液固比为8:1-12:1，反应 温度为30-80°C，反应时间为30-90min ;其中液固比的单位可为ml/g，代表浸取lg固体颗 粒需要的浸取剂毫升数。 经上述步骤处理，被污染的废物浸出毒性浓度低于限值，可回收用作路基材料、再 生骨料等。步骤（ 5)所得的富集锌、铅的强碱溶液中的锌和铅可用电解法或置换法回收。 本专利技术具有如下优点： (1)本专利技术采用的设备，工艺控制简单，运行成本低廉，无二次污染，可广泛用于重 金属污染建筑废物中有价组分的回收。 ⑵引入强碱浸出液，高效回收了风选颗粒中锌、铅，碱液同时对颗粒中的锌、铅、 铜、镍等重金属具有固化作用，其原理主要是通过改变固体颗粒的渗透性、抗压性及颗粒中 残留重金属的活性，以降低未溶出重金属金属废物颗粒的浸出毒性。 (3)分离重金属后的建筑废物可用作路基材料、再生骨料，实现了废物的综合利 用。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例1风选颗粒粒度分布图。 图2为本专利技术实施例2风选颗粒粒度分布图。 图3为本专利技术实施例3风选颗粒粒度分布图。 t〇〇28] 图4为本专利技术所述方法的工艺流程图。 【具体实施方式】 以下结合附图所示及实施例进一步说明本专利技术。 实施例1 以云南某湿法炼锌厂生产车间为例，车间混凝土地面和墙体砖瓦被严重污染。本 实例选取生产车间5个不同位置的地面混凝土和墙体砖瓦为样品，该样品中，锌平均浓度 5g/kg，铅平均浓度lg/kg。 (1)样品在球磨机中球磨10小时，频率4〇Hz ; (2)将步骤（1)中的球磨产物过100目筛，取筛下物，筛上物循环步骤（1)和步骤 (2)直至步骤（1)产物全部通过100目筛； ⑶用文丘里风选系统分选步骤⑵所得筛下物，固气比为1/1〇〇〇,气体流量为 420m3/h，在重力沉降仓下部距离入口 lm的取样点处取样，分选后所得废物颗粒中锌、铅含 量为34. 35%，比表面平均粒径为5· 84 μ m，超过50%的颗粒小于20. 5 μ m(图1); ⑷制备200g/L的NaOH浸取液； (5)步骤⑶所得废物颗粒加入到步骤⑷制得的NaOH浸取液中，液固比为12:1, 反应温度为8〇°C，反应时间为9〇min，使废物颗粒中的锌、铅溶解于NaOH浸取液中，得到富 集锌、铅的NaOH溶液。 步骤（4)中的NaOH浸取液可用浓度为250-420g/L的Κ0Η溶液代替。 经上述步骤处理后，NaOH浸取液浸取所得废物颗粒的浸出毒性测试结果见表lt) 原样品中锌平均浓度5g/kg，铅平均浓度lg/kg，浸出浓度分别见表1，其存在环境风险，无 害化成本高、回收率低，通过风选分离后，分选出锌、铅含量为35 %的颗粒，再进行碱浸， 经测量，NaOH浸取液浸取后的废物颗粒，重金属溶出率下降，浸出毒性低于限值，以铅为例， 处理前样品的浸出浓度为53. 9mg/L，经本专利技术所述方法处理后，浸出浓度下降为2. lmg/L， 低于5mg/L的限值。NaOH浸取液中的铅、锌采用电解法回收，回收率可达到65%。 表 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从重金属污染废物中分离富集锌、铅的方法，其特征在于：包括如下步骤： (1)对重金属污染废物进行碾磨； (2)将步骤(1)所得碾磨产物过筛，取筛下物； (3)分选步骤(2)所得筛下物，得到废物颗粒； (4)制备强碱浸取液； (5)将步骤(3)所得废物颗粒加入到步骤(4)制得的强碱浸取液中，以溶解废物颗粒中的锌、铅，得到富集锌、铅的强碱溶液。

【技术特征摘要】
1. 一种从重金属污染废物中分离富集锌、铅的方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 对重金属污染废物进行碾磨； (2) 将步骤（1)所得碾磨产物过筛，取筛下物； (3) 分选步骤（2)所得筛下物，得到废物颗粒； (4) 制备强碱浸取液； (5) 将步骤（3)所得废物颗粒加入到步骤（4)制得的强碱浸取液中，以溶解废物颗粒中 的锌、铅，得到富集锌、铅的强碱溶液。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1)中的重金属污染废物主要 来自电镀行业、冶金行业的生产车间和废料废液收集车间的建筑废物。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1)采用球磨机进行碾磨；碾磨 时间为5-10h。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2)中过筛时所用筛网为 100-200目；步骤（2)所得筛上物重复步骤（1)及步骤（2)。5. 根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵由才，李强，罗安然，高小峰，谢田，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31