用于将含铁残余物均化和稳定化的方法和装置制造方法及图纸

一种用于通过中和剂将在湿法冶金过程中产生的含有少量可溶性重金属的含铁残余物转换为稳定形式的方法和装置。将残余物进行淘选，并将淘选的残余物供给到还被供入了中和剂的至少一个稳定化或均化反应器（3）中，残余物和中和剂通过螺旋混合器（8）均匀地混合在一起，其中，混合器的直径与反应器的直径之比为0.75-0.99。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将含铁残余物均化和稳定化的方法和装置专利
本专利技术涉及用于通过中和剂将在湿法冶金过程中产生的含有少量可溶性重金属的含铁残余物转换为稳定形式的方法和装置。将残余物进行淘选，并将淘选的残余物供给到还被供入了中和剂的至少一个稳定化和均化反应器。残余物和中和剂的均匀混合通过螺旋混合器而进行，其中，混合器的直径相对于反应器的直径为O. 75-0. 99。专利技术背景在湿法冶金过程中产生的固体废物例如不同种类的铁沉淀物和浸出残余物通常包含少量的可溶性重金属，如锌、镉、钴、镍、砷和锑。这些种类的残余物需要预处理，在预处理中它们被稳定化，然后在填埋场进行储存，以使重金属不从废物中溶出。单独或一起执行的已知的预处理方法包括例如废物清洗、中和和金属作为氢氧化物而沉淀、金属作为硫化物而沉淀、废物场与地下水的隔离以及将可溶性化合物与例如粘固剂、磷酸盐或石灰粘附。硫化物沉淀是用于粘附重金属的一种有效方法，但是此方法引起的附加成本以及迁移到填埋场的大量水会被认为是一个缺点。由于涉及的大量水，所以不得不在填埋场构建多层壁和水收集系统，以防止水在场处渗到地下水中。锌生产工艺是产生含铁废物的一种典型工艺。根据一种方法源自硫化锌精矿的生产工艺包括精矿的焙烧、焙烧物(即，获得的氧化锌)的浸出，其中，利用含有硫酸的溶液来浸出氧化锌，以形成硫酸锌的溶液，即所谓的中性浸出。硫酸锌溶液通常经由溶液净化而供到电解回收。中性浸出的不溶性残余物包括在焙烧中形成的铁酸锌和硫，在强酸浸出阶段处理该残余物以浸出该铁酸盐，以回收结合到残余物的锌。铁作为黄钾铁矾、针铁矿或赤铁矿而沉淀，最常见的是作为黄钾铁矾而沉淀。通常，残余物经历浮选，以将硫与铁沉淀物进行分离。硫化锌精矿还可以在没有焙烧的情况下供到例如强酸浸出阶段，或者可以在没有焙烧的情况下执行整个精矿浸出，并且产生的废渣包含精矿中的铁和硫。在锌精矿的浸出过程中产生的铁残余物和其它等价的金属应当进行处置，以使最终残余物或被弃物尽可能地难溶，因此可能保留在其中的任何少量的金属残余物不产生问题。赤铁矿非常难溶，但是其生产通常需要高压釜条件，这提高了工艺的成本。已经尝试解决铁残余物的储存问题，例如在CA专利公布1079496和Ek，C.的 “Jarosite treatment and disposal by the'Jarochaux'process，，(Int.Symposium on Iron Control in Hydrometallurgy, Oct. 19-22，1986，Toronto, Part. VII,第 719-729 页) 的公布中所给出的，其描述了 Jarochaux工艺。根据此方法，将可能是黄钾铁矾或其它可能的铁化合物的铁残余物与钙化合物进行混合。钙化合物可以是例如生石灰、熟石灰或石灰乳。由于物理化学反应，形成球形块，直径为l-20cm。铁残余物中的硫酸盐与钙反应并形成石膏，其继而形成黄钾铁矾块内的骨架和围绕块的壳。该方法包括以下步骤第一步骤是过滤，然后淘选至大约50g/L的固体含量，之后进行增稠剂底流的稠化和过滤(固体含量为大约200g/L)，过滤器上的残余物进行空气干燥，之后水分含量为大约35%。残余物从过滤器通过带式输送机传送到螺旋式混合器，其中还将粉状的石灰供入到螺旋式混合器中。当铁残余物主要为黄钾铁矾时，将添加的石灰(CaO)的量为废渣的干固体的量的6-16%。当废渣3为针铁矿时，需要的石灰的量较少。根据此专利公布中的示例，用于残余物和石灰的混合反应器为流槽形状，并配备有彼此相对旋转的两个叶片式混合器。根据在IT专利公布1290886中描述的方法，通过向作为水溶液的废弃物中加入氢氧化钙、正磷酸或其盐来使含有重金属的废弃物稳定化，如果必要的话则加入水，以获得均匀一致的糊。此方法的缺陷在于废弃物在填埋场储存时不得不进行干燥。石灰中和适合于几乎所有类型的废弃物，即使陈旧的填埋场也可以通过加入石灰来进行处理。然而，此方法的缺点是产生的废弃物不具有均匀的质量。由于不均匀的中和， 一些材料未被中和，并且在一些材料中，PH可能升得太高，以至于其引起黄钾铁矾的分解。旨在处置铁残余物尤其是黄钾铁矾的另一方法是Jarofix工艺，其例如在 Seyer, S.等人的文章“Jarofix:Addressing Iron Disposal inthe Zinc Industry，，(J0M, 2001年12月，第32-35页)被描述。此方法的最初部分与上面描述的Jarochaux工艺类似，即，将黄钾铁矾残余物淘选、稠化，并将石灰混合到残余物中，但是在此之后将粘固剂进一步加入到残余物，以粘附残余物。粘固剂能够使铁残余物保持长期物理和化学稳定。当然，使用粘固剂作为粘附剂使黄钾铁矾很好地稳定化，但是其也导致工艺的额外成本。Fl专利公布84787已经公开了混合反应器和位于其中的混合器，此装置旨在用于将两种液体彼此混合或将液体和固体彼此混合，并同时将液体与另一液体分开或将液体与固体分开。此装置由三部分的反应器构成，其上部是圆柱形，位于上部下方的部分是圆锥形，最下部是管状收集部分。挡板设置在反应器的边缘上。混合器包括围绕轴的两个管状线圈和固定在混合器的下部中的保护性圆锥形，其旨在防止流体进入反应区，并防止向上吸入液滴。混合器的直径是O. 5-0. 75 X反应器的直径，这意味着实际上搅拌区仅是反应器的体积的一半。混合器还延伸到反应器的圆锥部分中，管状线圈距离混合器轴的距离相应地减小，从而混合器直径与反应器直径的比保持在先前的水平。反应器和混合器旨在用于将两种液体混合或将液体和固体混合，此设备的描述披露了可生成的任何浆料的固体含量不是非常高。混合器的下部中的混合较弱，因而在混合期间已经发生的反应之后相发生分离。在反应器的下部中，目的在于防止固体迁移到反应器的上部。专利技术目的这里提供的本专利技术的目的在于消除上面描述的方法的缺陷，并公开了这样一种方法和装置，其将能够通过中和剂从铁残余物形成易于储存的具有非常高的固体含量的均匀质量的被弃糊。例如，如果在被弃物中不存在有害的化合物，则被弃物可以用作土壤改良剂。在处理之后，将均匀的被弃糊直接运输到储存场，被弃糊在这里硬化为固体块体而不需要溶液与进入场的块体的任何分离。根据此方法，稳定化的材料的其它优点在于，与粉状或尘状废弃物相比，雨水与稳定化的被弃糊的接触表面显著更小。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于通过中和剂将在湿法冶金过程中产生的含有少量重金属的含铁残余物转换为稳定形式的方法，其中，首先将残余物进行淘选。将淘选的残余物供给到还被供入了中和剂的至少一个稳定化或均化反应器中，残余物和中和剂通过螺旋混合器而均匀混合在一起，其中，混合器的直径与反应器的直径之比为O. 75-0. 99。根据本专利技术的一个实施方案，将中和剂以粉末形式供给到稳定化反应器中。根据本专利技术的另一实施方案，将中和剂以浆料形式供给到稳定化反应器中。对于根据本专利技术的方法典型的是，中和剂是钙和/或镁化合物。本专利技术还涉及用于通过中和剂将在湿法冶金过程中产生的含有少量重金属的含铁残余物转换为稳定形式的装置，其中，残余物首先在淘选反应器中进行淘选。淘选的残余物被供给到至少一个稳定化或均化反应器中，至少一个稳定化或均化反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·勒蒂南，M拉蒂南，B·尼曼，T·哈卡纳，J·蒂霍南，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：
国别省市：