【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污泥资源化，涉及一种利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法与应用。
技术介绍
1、城镇化水平的提高引起人们对于安全用水的重视，自来水厂和污水处理厂的数量随之增加，因此水处理过程中不可避免的副产品——给水污泥和污水污泥的产量及处置费用在世界范围内引起极大关注。给水污泥，是在饮用水源中添加混凝剂或絮凝剂以去除浊度、颜色、病原体和天然有机物而产生的大量富含铁盐的污泥。污水污泥则是一种高含水、多介质、多组分的复杂体系，富含碳、氮、磷等资源物质和病原微生物、重金属、持久性有机污染物等污染物质，具有“资源”和“污染”属性。在污水污泥的处理处置和资源化过程中，以铁盐为代表的无机盐脱水调理剂，因其能够增加污泥固液混合体系中的正电荷密度，促进污泥颗粒团聚增密，以排出颗粒间隙水并强化固体颗粒沉降分离性能而被广泛应用。铁系絮凝/混凝/调理剂的大量使用，使得铁元素在给水污泥、污水污泥以及污泥焚烧的灰渣和粉煤灰之中大量存在，对其进行的有效的回收利用，将对污泥的资源化提供重要帮助。
2、在相关污泥中铁的回收专利中，一般是通过酸洗来进行，这些方法一方面一般需要通过焙烧、研磨、造粒和湿法磁选对污泥进行进一步的预处理，另一方面还会伴随着对水体的污染，且回收所得铁仍需要进一步的纯化，且不可避免的二次污染、增加成本和碳排放的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供一种利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法与应用，利用氢等离子体技术，将脱水后的污泥暴露于氢等离子体条件下，同时进行熔化和还原，将
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术的第一方面提供一种利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，包括：
4、将污泥脱水、干化；
5、将污泥在氢等离子体环境下进行熔化、还原、凝固，实现污泥中铁还原，得到还原铁。
6、进一步地，所述污泥选自给水污泥、粉煤灰、污泥焚烧灰渣、污水污泥中的至少一种。
7、进一步地，所述污泥脱水、干化后，含水率为0-15wt％。
8、进一步地，所述氢等离子体环境由充满氩气和氢气混合气体的电弧熔炼炉提供。
9、进一步地，所述氩气和氢气混合气体中，氢气占比为5-25vol％。
10、进一步地，所述氢等离子体环境通过在电极和输入材料之间点燃100-500a的电弧得到。
11、进一步地，放电时间为0.5-60min。
12、进一步地，所述污泥在氢等离子体环境下重复进行多次熔化、还原、凝固循环。
13、进一步地，每完成一次循环后，补充氩气和氢气混合气体。
14、本专利技术的第二方面提供一种采用如上所述方法回收的铁的应用，包括将所述还原铁用于钢铁生产。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
16、1)本专利技术基于氢等离子体技术，将脱水后的污泥中富含铁的氧化物还原为粘度较低的液态铁后凝聚，从而可直接用于后续的钢铁生产，实现给水污泥中铁的回收。
17、2)本专利技术所采用的一步纯铁提取工艺能够实现了污泥中铁的绿色高效低碳回收，有效避免了传统矿物焙烧、碳热还原和酸/浸处理方法所造成的环境污染和碳排放，有望为污泥等固体废弃物中金属的规模化回收和工业化应用铺平道路。
18、3)本专利技术实现了污泥中铁的绿色高效低碳回收，具有广阔的应用前景和发展空间，能够实现经济和环境的双重收益。
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1.一种利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述污泥选自给水污泥、粉煤灰、污泥焚烧灰渣、污水污泥中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述污泥脱水、干化后，含水率为0-15wt％。
4.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述氢等离子体环境由充满氩气和氢气混合气体的电弧熔炼炉提供。
5.根据权利要求4所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述氩气和氢气混合气体中，氢气占比为5-25vol％。
6.根据权利要求4所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述氢等离子体环境通过在电极和输入材料之间点燃100-500A的电弧得到。
7.根据权利要求6所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，放电时间为0.5-60min。
8.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，每完成一次循环后，补充氩气和氢气混合气体。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述方法回收的铁的应用，其特征在于，所述还原铁用于钢铁生产。
...【技术特征摘要】
1.一种利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述污泥选自给水污泥、粉煤灰、污泥焚烧灰渣、污水污泥中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述污泥脱水、干化后，含水率为0-15wt％。
4.根据权利要求1所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述氢等离子体环境由充满氩气和氢气混合气体的电弧熔炼炉提供。
5.根据权利要求4所述的利用氢等离子体从污泥中回收铁的方法，其特征在于，所述氩气和氢气混合气体中，氢气占比为5-25vol％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：院士杰，凌子琛，刘可盈，王晶晶，戴晓虎，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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