本發(fā)明涉及濕法冶煉渣處理領(lǐng)域，具體涉及一種濕法冶煉渣玻璃化配方及玻璃化無害化處理工藝。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的發(fā)展，大量的含金屬廢物不斷產(chǎn)生，回收其中的有價(jià)金屬已成為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、開發(fā)“城市礦產(chǎn)”的重要途徑。濕法冶煉因其提取金屬的效率較高被普遍使用，但其提取金屬后留下的濕法冶煉渣仍不能直接作為資源進(jìn)行回收利用，部分濕法冶煉渣還具有一定的危險(xiǎn)特性。目前常用的濕法冶煉渣后續(xù)處理處置工藝，主要包括固化、穩(wěn)定化和水泥窯協(xié)同處置，固化、穩(wěn)定化后的濕法冶煉渣的去處通常為危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)，但危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)容積有限不能持續(xù)接收；水泥窯協(xié)同處置為了保證水泥的品質(zhì)，對(duì)入窯物料的特性和協(xié)同處置廢物的量有嚴(yán)格要求，這使得水泥窯協(xié)同處置也不能滿足濕法冶煉渣處置的需求。

因此，亟待開發(fā)一種簡單高效、適用條件靈活的濕法冶煉渣處理處置工藝?！秶椅ｋU(xiǎn)廢物名錄》定義“HW18焚燒處置殘?jiān)?72-004-18危險(xiǎn)廢物等離子體、高溫熔融等處置過程產(chǎn)生的非玻璃態(tài)物質(zhì)和飛灰”為危險(xiǎn)廢物，危險(xiǎn)廢物等離子體、高溫熔融等處置過程產(chǎn)生的玻璃態(tài)物質(zhì)被普遍認(rèn)為不屬于危險(xiǎn)廢物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決濕法冶煉渣處理處置過程中的短板，從而使得濕法冶煉成為一種更合理的含金屬廢物處理工藝，而提供一種濕法冶煉渣玻璃化無害化工藝。

一種濕法冶煉渣玻璃化配方，以質(zhì)量百分比計(jì)組成如下：

進(jìn)一步優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)組成如下：

更進(jìn)一步優(yōu)選，以質(zhì)量百分比計(jì)組成如下：

本發(fā)明還提供一種濕法冶煉渣玻璃化無害化處理工藝，包括如下步驟：

(1)對(duì)濕法冶煉渣進(jìn)行脫水和初步干化；對(duì)含鈣礦物、含硅礦物、含鈉礦物和廢玻璃分別進(jìn)行破碎和過篩；

(2)將過篩后的含鈣礦物、含硅礦物、含鈉礦物和廢玻璃中的至少一種與初步干化后的濕法冶煉渣以及廢活性炭按配比混合，得混合物；

(3)將所得混合物二次干化后進(jìn)行高溫煅燒，得玻璃化產(chǎn)物。

本發(fā)明所述濕法冶煉渣為含金屬廢物通過濕法冶煉金屬后的殘余物。

所述含金屬廢物為《國家危險(xiǎn)廢物名錄》中的表面處理廢物、焚燒處置殘?jiān)⒑攺U物、含鉻廢物、含銅廢物、含鋅廢物、含砷廢物、含硒廢物、含鎘廢物、含銻廢物、含碲廢物、含汞廢物、含鉈廢物、含鉛廢物、含鎳廢物、含鋇廢物、有色金屬冶煉廢物、廢催化劑。

所述濕法冶煉為含金屬廢物在酸性介質(zhì)水溶液、堿性介質(zhì)水溶液、有機(jī)溶劑中進(jìn)行化學(xué)處理、萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過程。

步驟(1)中過篩后物料的粒徑小于0.5mm。

優(yōu)選地，步驟(1)中脫水后的濕法冶煉渣含水率低于75％；初步干化后的濕法冶煉渣含水率低于20％。

優(yōu)選地，步驟(2)的混合物中廢活性炭的質(zhì)量百分比為0.2～2.5％，濕法冶煉渣的質(zhì)量百分比為50％～95％，其余為含鈣礦物、含硅礦物、含鈉礦物和廢玻璃中的至少一種，總量為100％。含鈣礦物、含硅礦物、含鈉礦物、廢玻璃的質(zhì)量百分比根據(jù)實(shí)際情況而定。

進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(2)的混合物中以質(zhì)量百分比計(jì)，組成如下：

更進(jìn)一步優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)組成如下：

更進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(2)的混合物中以質(zhì)量百分比計(jì)，組成如下：

在上述優(yōu)選配方下得到的玻璃化處產(chǎn)物中玻璃體的質(zhì)量百分比在85％左右。

最優(yōu)選地，步驟(2)的混合物中以質(zhì)量百分比計(jì)，組成如下：

在上述優(yōu)選配方下得到的玻璃化處產(chǎn)物中玻璃體的質(zhì)量百分比在95％以上。

所述重量百分比以灰分為計(jì)算基礎(chǔ)；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述含鈣礦物為生石灰；所述含硅礦物為石英砂；所述含鈉礦物為芒硝。廢玻璃進(jìn)一步優(yōu)選為玻璃生產(chǎn)過程中的廢品或玻璃體含量不低于85％的熔融化產(chǎn)物。

優(yōu)選地，步驟(3)中二次干化后的混合物含水率低于10％；高溫煅燒的溫度不低于1200℃，進(jìn)一步優(yōu)選為1200～1400℃。

進(jìn)一步優(yōu)化脫水過程為調(diào)質(zhì)和壓濾脫水，初步干化和二次干化利用煅燒廢氣中的余熱實(shí)現(xiàn)干化。

優(yōu)選地，高溫煅燒時(shí)間為1.5～5小時(shí)。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高溫煅燒為在1200～1300℃下煅燒2～2.5小時(shí)。

煅燒過程中廢活性炭起到還原作用，將濕法冶煉渣中的離子態(tài)金屬進(jìn)一步還原為單質(zhì)金屬；所有物料變成熔融物，熔融物中形成大量中間體氧化物和網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，熔融物冷卻后形成玻璃體。煅燒溫度及煅燒時(shí)間均由大量實(shí)踐探索確定，在上述煅燒溫度及煅燒時(shí)間下能更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。

本發(fā)明所得玻璃化產(chǎn)物中玻璃體含量不低于85％，滿足濕法冶煉渣無害化的要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過熔融玻璃化的方式實(shí)現(xiàn)濕法冶煉渣的無害化。本發(fā)明從簡單易行、普適性的角度出發(fā)，利用濕法冶煉渣、含硅礦物、含鈣礦物、含鈉礦物、廢玻璃以及廢活性炭，通過玻璃化的方式實(shí)現(xiàn)濕法冶煉渣的無害化。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

選取3種含金屬廢物濕法冶煉渣，分別為含鎳廢物濕法冶煉渣、含銅廢物濕法冶煉渣和含鋅廢物濕法冶煉渣，以下所有描述均以灰分為計(jì)算基礎(chǔ)的質(zhì)量百分比進(jìn)行。

含鎳廢物濕法冶煉渣機(jī)械脫水后含水率為72.3％，初步干化后含水率為17.5％；將初步干化后的含鎳廢物濕法冶煉渣、廢活性炭和破碎、過篩后的石英砂、生石灰、芒硝、廢玻璃進(jìn)行混合，混合物中廢活性炭的含量為1.0％，其余物料的質(zhì)量百分比為：86％含鎳廢物濕法冶煉渣、3％石英砂、4％生石灰、1％芒硝、5％廢玻璃；該混合物二次干化，二次干化后混合物的含水率為4.3％；二次干化后的混合物在1250～1300℃的條件下煅燒2h。

含銅廢物濕法冶煉渣機(jī)械脫水后含水率為68.7％，初步干化后含水率為14.9％；將初步干化后的含銅廢物濕法冶煉渣、廢活性炭和破碎、過篩后的石英砂、生石灰、芒硝、廢玻璃進(jìn)行混合，混合物中廢活性炭的含量為1.0％，其余物料的質(zhì)量百分比為：84％含銅廢物濕法冶煉渣、4％石英砂、6％生石灰、1％芒硝、4％廢玻璃；該混合物二次干化，二次干化后混合物的含水率為5.7％；二次干化后的混合物在1200～1250℃的條件下煅燒2.5h。

含鋅廢物濕法冶煉渣機(jī)械脫水后含水率為72.6％，初步干化后含水率為17.3％；將初步干化后的含鋅廢物濕法冶煉渣、廢活性炭和破碎、過篩后的石英砂、生石灰、芒硝、廢玻璃進(jìn)行混合，混合物中廢活性炭的含量為1.0％，其余物料為94％含鋅廢物濕法冶煉渣、3％石英砂、2％生石灰、0％芒硝、0％廢玻璃；該混合物二次干化，二次干化后混合物的含水率為4.9％；二次干化后的混合物在1250～1300℃的條件下煅燒2h。

含鎳廢物濕法冶煉渣、含銅廢物濕法冶煉渣和含鋅廢物濕法冶煉渣玻璃化產(chǎn)物中玻璃體質(zhì)量百分比分別為88.6％、95.8％和93.3％(檢測(cè)方法為XRD)。

以上所述僅為本發(fā)明專利的具體實(shí)施案例，但本發(fā)明專利的技術(shù)特征并不局限于此，任何相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。