一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法技术

本发明专利技术涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，本发明专利技术将高砷污泥在105℃下烘干12h并研磨至粒度为0.5mm以下得到干燥物料；将得到的干燥物料加入粘土粉、铜渣、煤粉混合均匀，再加入水并在室温下搅拌预反应6h后倒入坩埚得到糊状混合物A；将干燥混合物A置于保护气氛、温度为850～900℃条件下焙烧20～40min，反应产物自然冷却后，用于道路路基材料等。本方法利用粘土和铜渣焙烧处置高砷污泥，不仅砷和其它重金属浸出毒性低、稳定性好，还充分利用冶金固体废弃物。物。物。

【技术实现步骤摘要】
一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理
，具体涉及一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法。

技术介绍

[0002]随着经济不断发展和有色金属需求量逐渐增加，产生的大量高砷污泥是一种非稳定状态，若未经处理任意堆放，其中的重金属溶出会严重污染生态环境。铜渣是铜冶炼过程中产生的废渣，除部分铜渣售卖给水泥厂以外，剩余堆存量也是极具规模性。因此高砷污泥无害化、稳定化处理和铜渣资源化利用对有色金属冶炼工业的可持续发展具有重要意义。
[0003]目前广泛使用含钙和含铁物质处理酸性含砷废水，在水质合格的同时也产生大量的含砷等重金属的污泥，再将其运送到填埋场进行填埋，此方法虽然简单，但其存在很多不足，不仅耗费大量人力、物力、财力建造填埋场，还占用了大量土地；填埋场容易受到地震等自然灾害影响，造成填埋场的含砷及其它重金属的危险废物浸出液的泄露并污染环境；采用水泥或其它工艺处理存在成本较高、浸出毒性不稳定等因素。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，以高砷污泥、粘土、铜渣为主要原料，在保护气氛下的焙烧产物可安全堆存或用于道路路基材料等；
[0005]为了达到上述技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将高砷污泥、粘土、铜渣相应预处理后得到干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉；
[0008]S2：将步骤S1所得的干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉、煤粉混合均匀，加入水并在室温下搅拌预反应，之后倒入坩埚得到糊状混合物A；
[0009]S3：将步骤S2得到的混合物A自然干燥后，置于保护气氛内焙烧。
[0010]进一步的，所述步骤S1具体以下子步骤：
[0011]S1.1：高砷污泥干燥并研磨得到干燥物料；
[0012]S1.2：将粘土干燥并研磨得到干燥粘土粉；
[0013]S1.3：将铜渣球磨得到铜渣粉。
[0014]进一步的，所述步骤S1.1中高砷污泥的干燥操作具体为105℃下烘干12h，研磨操作具体为将干燥后的高砷污泥研磨至粒度为0.5mm以下；所述步骤S1.2中粘土的干燥操作具体为自然风干，研磨操作具体为破碎研磨过100目筛；所述步骤S1.3中铜渣的球磨操作具体为球磨过200目筛。
[0015]进一步的，所述步骤S2中预反应时间为6h。
[0016]进一步的，所述步骤S2中干燥物料与干燥粘土粉、铜渣粉、煤粉质量比为6：(6～10)：(3～5)：(0.15～0.25)。
[0017]进一步的，所述步骤S3中煅烧的环境温度为850～900℃，焙烧时间为20～40min。
[0018]进一步的，所述步骤S1中含砷石膏渣的含砷量为11.56～11.88wt％。
[0019]进一步的，所述步骤S2中煤粉为焦煤或无烟煤。
[0020]进一步的，所述步骤S2中水的加入量为混合物A质量的50％。
[0021]进一步的，所述步骤S3中保护气氛为氮气。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术涉及一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，应用于重金属污染治理和资源综合利用领域，反应产物自然冷却后，用于道路路基材料等。本方法利用粘土和铜渣焙烧处置高砷污泥，不仅砷和其它重金属浸出毒性低、稳定性好，还充分利用冶金固体废弃物。
[0024]本专利技术在稳定化过程采用无氧化气氛中高温焙烧，使得固态产物内部结构更加稳定，重金属毒性更低，由于粘土本身具有固化性，可减少水泥的用量，进而降低自然资源消耗。
[0025]本专利技术所述的原料价格低廉，适应性强，工艺操作简单，焙烧产物可用于道路路基材料和矿山回填等，大大降低高砷污泥处置成本，比较容易推广应用。
[0026]本专利技术提出的方法不仅减少了高砷污泥、铜渣堆存量和建造填埋场费用，还避免了环境污染风险，达到了保护环境和增加有色金属冶炼企业经济效益的目的。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术工艺流程图；
[0029]图2为本专利技术原料到成品工艺流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示
[0033]如本实施例所述的一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，包括以下步骤：
[0034]S1：将高砷污泥、粘土、铜渣相应预处理后得到干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉；
[0035]S2：将步骤S1所得的干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉、煤粉混合均匀，加入水并在室温下搅拌预反应，之后倒入坩埚得到糊状混合物A；
[0036]S3：将步骤S2得到的混合物A自然干燥后，置于保护气氛内焙烧。
[0037]在本实施例中，所述步骤S1具体以下子步骤：
[0038]S1.1：高砷污泥干燥并研磨得到干燥物料；
[0039]S1.2：将粘土干燥并研磨得到干燥粘土粉；
[0040]S1.3：将铜渣球磨得到铜渣粉。
[0041]在本实施例中，所述步骤S1.1中高砷污泥的干燥操作具体为105℃下烘干12h，研磨操作具体为将干燥后的高砷污泥研磨至粒度为0.5mm以下；所述步骤S1.2中粘土的干燥操作具体为自然风干，研磨操作具体为破碎研磨过100目筛；所述步骤S1.3中铜渣的球磨操作具体为球磨过200目筛。
[0042]在本实施例中，所述步骤S2中预反应时间为6h。
[0043]在本实施例中，所述步骤S2中干燥物料与干燥粘土粉、铜渣粉、煤粉质量比为6：(6～10)：(3～5)：(0.15～0.25)。
[0044]在本实施例中，所述步骤S3中焙烧的环境温度为850～900℃，焙烧时间为20～40min。
[0045]在本实施例中，所述步骤S1中高砷污泥的含砷量为11.56～11.88wt％。
[0046]在本实施例中，所述步骤S2中煤粉为焦煤或无烟煤。
[0047]在本实施例中，所述步骤S2中水的加入量为混合物A质量的50％。
[0048]在本实施例中，所述步骤S3中保护气氛为氮气。
[0049]实施例2
[0050]如图1所示，该粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，具体步骤如下：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将高砷污泥、粘土、铜渣相应预处理后得到干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉；S2：将步骤S1所得的干燥物料、干燥粘土粉、铜渣粉、煤粉混合均匀，加入水并在室温下搅拌预反应，之后倒入坩埚得到糊状混合物A；S3：将步骤S2得到的混合物A自然干燥后，置于保护气氛内焙烧。2.根据权利要求1所述的一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，其特征在于，所述步骤S1具体以下子步骤：S1.1：高砷污泥干燥并研磨得到干燥物料；S1.2：将粘土干燥并研磨得到干燥粘土粉；S1.3：将铜渣球磨得到铜渣粉。3.根据权利要求2所述的一种利用粘土和铜渣固化高砷污泥中砷的方法，其特征在于：所述步骤S1.1中高砷污泥的干燥操作具体为105℃下烘干12h，研磨操作具体为将干燥后的高砷污泥研磨至粒度为0.5mm以下；所述步骤S1.2中粘土的干燥操作具体为自然风干，研磨操作具体为破碎研磨过100目筛；所述步骤S1.3中铜渣的球磨操作具体为球磨过200目筛。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁先进，汪建华，曹珩溢，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：