一種固硒脫汞堿浸出渣返回利用的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固砸脫汞堿浸出渣返回利用的方法，屬于固體廢物的回收利用。
【背景技術】
[0002]有色冶煉工業(yè)煉銅過程中，煙氣制酸時，其中的煙灰通過動力波洗滌下來，以得到較純凈的二氧化硫煙氣。收集的煙灰與煉銅煙灰、黑銅泥、砷濾餅等危險固體廢物統(tǒng)稱為鉛濾餅。鉛濾餅含有鉛、鋅、銅、砷、汞、砸等危險有害元素，如不合理處置，極易造成環(huán)保事故?，F(xiàn)有的處理方法中，固砸渣的浸出大多采用酸浸出的方法，浸出率低，所產(chǎn)浸出渣一般直接堆存或填埋，使浸出渣中的砸不能回收，還會造成環(huán)境的污染。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明解決的技術問題是，砸汞塵固砸脫汞焙燒產(chǎn)出的固砸渣經(jīng)堿浸出后浸出渣中還含有Sel.5?2.5%、Ca048?55%。對其中的砸進行回收，對氧化鈣進行再次利用。
[0004]本發(fā)明的技術方案是，提供一種固砸脫汞堿浸出渣返回利用的方法，包括以下步驟:(1)將鉛濾餅空白焙燒使砸、汞揮發(fā)，經(jīng)冷卻收塵后得到富集的砸汞塵；(2)在步驟(I)得到的砸汞塵中加入石灰，經(jīng)配料、制粒，進行固砸脫汞焙燒，得到固砸渣，同時煙氣經(jīng)冷凝得到汞炱；(3)固砸渣經(jīng)堿浸出后得堿浸出渣和含砸的浸出液；所述堿浸出的使用的堿液為濃度為60?120g/L的氫氧化鈉溶液，浸出溫度為95?100°C; (4)將所述堿浸出渣返回步驟(2)中代替部分或全部的石灰，與步驟(I)得到的砸汞塵配料、制粒，進行固砸脫汞焙燒，依此循環(huán)。
[0005]進一步地，步驟(I)中，所述空白焙燒的溫度為800?850°C，空白焙燒的時間為L 5 ?2.5h0
[0006]進一步地，步驟(2)中，所述固砸脫汞焙燒的條件為:在600?650°C下保持60?90mino
[0007]進一步地，步驟(3)中，所述堿浸出中液固比為(3?7): 1，浸出時間為3?6h。
[0008]進一步地，步驟(2)中，與砸汞塵配料的石灰加入量為其理論摩爾需要量的1.2?
1.3 倍。
[0009]進一步地，當堿浸出渣返回步驟(2)中代替部分石灰時，堿浸出渣與步驟⑵中加入的石灰的質量比為(3?9): I ;當堿浸出渣返回步驟(2)中代替全部的石灰時，與砸汞塵配料的堿浸出渣中氧化鈣的加入量為其理論摩爾需要量的1.2?1.3倍。
[0010]進一步地，所述浸出液經(jīng)硫酸轉化后用SO2還原，得到粗砸。
[0011]進一步地，在步驟(I)之前，將鉛濾餅先經(jīng)干燥至含水率小于5 %，再經(jīng)破碎使-400目的物料質量占67.7%以上。
[0012]上述步驟中空白焙燒進行的化學反應，其主要反應式為:
[0013]Hg2Cl2- Hg 2C12 ?
[0014]HgS+02—Hg 丨 +S02t
[0015]Cu2Se+202—CuSeO 3+CuO
[0016]2HgSe+302— 2Hg0 ? +2Se0 2 ?
[0017]2PbSe+302— 2Pb0+2Se0 2 ?
[0018]Ag2Se+302— 2Ag 2Se03
[0019]Ag2Se+02—2Ag+Se0 2 t
[0020]Se+02— SeO 2 ?
[0021]上述步驟中加入石灰后，固砸脫汞進行的化學反應，其主要反應式為:
[0022]HgS+02— Hg 丨 +SO 2 個
[0023]HgSe+02+Ca0 — Hg t +CaSeO3
[0024]3HgSe+2Ca0 — 3Hg 丨 +2CaSe+CaSe03
[0025]2MeSe+2Ca0+302— 2Me0+2CaSe03
[0026]Se+02+Ca0 = CaSeO3
[0027]固砸渣經(jīng)浸出后，浸出液加硫酸轉化后，加SO2還原沉淀得到粗砸。粗砸的品位為Se多88%。其化學反應式主要為:
[0028]2Na0H+CaSe03 = Na 2Se03+Ca (OH) 2
[0029]Na2SeO3+H2SO4= Na 2S04+H2Se03
[0030]H2Se03+2Na20.S02 = Se I +H20+2Na2S04
[0031]或H2Se03+2S02+H20 = Se I +2H2S04
[0032]堿浸出渣返回砸汞塵固砸脫汞焙燒，其化學反應式為:
[0033]HgS+02— Hg 丨 +SO 2 個
[0034]HgSe+02+Ca0 — Hg t +CaSeO3
[0035]3HgSe+2Ca0 — 3Hg 丨 +2CaSe+CaSe03
[0036]2MeSe+2Ca0+302— 2Me0+2CaSe03
[0037]Se+02+Ca0 = CaSeO3
[0038]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明包含了高溫空白焙燒、冷卻收塵、砸汞塵固砸脫汞焙燒、固砸渣堿浸出、堿浸出渣返回固砸脫汞、浸出液回收砸等工序，工藝流程簡單，砸汞回收率高。利用堿浸出渣中的氧化鈣在一定的溫度下與砸發(fā)生化學反應生成CaSeO3的原理，使堿浸出渣得到利用，同時浸出渣中的砸經(jīng)焙燒、堿浸出后又可回收94%以上，該方法可節(jié)省石灰消耗量70%以上；固砸率可達99%，萊脫除率可達99.5%，砸萊分尚徹底。
【具體實施方式】
[0039]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。其中，本發(fā)明中所有的百分數(shù))均指質量百分數(shù)；液固比中，液體的單位是L，固體的單位是kg。
[0040]實施例1
[0041]鉛濾餅的主要質量組成為:Sel8.2%、Hgl.37%、As0.23%、Cu9.25%、Pb33.7%、Bil.54%，其余為Cl、1、Zn、S等雜質。
[0042]鉛濾餅在溫度為800?850 °C下焙燒2h后經(jīng)冷卻收塵，得到砸萊塵，砸萊塵組成為Se45%、Hg7.84%、As0.1 %, Cu0.78%、Pb0.586%、B1.04%，余量為雜質。
[0043]取砸汞塵200g，加入石灰180g(石灰含CaO為63.25% )制粒，固砸脫汞焙燒在600 ?650 °C 下保持 60 ?90min。
[0044]固砸脫汞焙燒后得到固砸渣333g，含Se26.8%,Hg0.022%，固砸率為99.16%，脫汞率為99.53%。
[0045]取固砸渣300g，在液固比5: 1、浸出溫度100°C、氫氧化加入量80g/L的條件下浸出時間4h，得到堿浸出渣228g，堿浸渣的主要成分為:Se:1.56 %，Hg: 0.08 %，CaO: 51.0I %;得到含砸浸出液2000mL，其中含砸38.85g/L，砸浸出率為96.64%。
[0046]取2000ml浸出液加入硫酸轉化后用SO2還原，產(chǎn)出粗砸81g，Se品位為94.1 %。砸的沉淀率為98.1%。
[0047]取砸汞塵200g加入堿浸出渣223g(Se:L56%，CaO: 51.01% )制粒，固砸脫汞焙燒后得到固砸渣402g，含Se23.1 %，Hg0.007%,固砸率為99.34%,脫汞率> 99.5%0
[0048]實施例2
[0049]鉛濾餅的主要質量組成為:Se21.93 %、Hg0.443 %、Cul.308 %、Pb52.46 %、Bil.49%，其余為Cl、1、Zn、S等雜質。
[0050]鉛濾餅在溫度為800?850 °C下焙燒2h后經(jīng)冷卻收塵，得到砸萊塵，砸萊塵組成為Se57.1 %、Hg8.92 %、As0.048 %、Cu0.32 %、Pb0.2 %、B1.02 %，余量為雜質。
[0051]取砸汞塵10kg，加入石灰11.5kg (石灰含CaO為63.25% )制粒，回砸脫汞焙燒在600 ?650 °C 下保持 60 ?90min。
[0052]固砸脫汞焙燒后得到固砸渣20.1kg，含Se28.01%,Hg0.024%，固砸率為98.6%，脫汞率為99.5%。
[0053]取固砸渣20kg，在液固比5: 1、浸出溫度95°C、氫氧化加入量120g/L的條件下浸出時間4h，得到堿浸出渣12.8kg，堿浸渣的主要成分為:Se:2.31%，Hg:0.04%,CaO:50.8% ;得到含砸浸出液130L，其中含砸40.65g/L，砸浸出率為94.?%。
[0054]取130L浸出液加入硫酸轉化后用SO2還原，產(chǎn)出粗砸5676g，Se品位為90.4%。砸的沉淀率為97.1%。
[0055]取砸汞塵1kg加入堿浸出渣11.5kg(其中Se:2.31 %, Ca0:50.8 % )和石灰2.3kg(其中Ca0:63.25% )制粒，固砸脫汞焙燒后得到固砸渣21.4kg，含Se27.5 %，Hg0.019%，固砸率為 98.5%，脫汞率> 99.5%0
【主權項】
1.一種固砸脫汞堿浸出渣返回利用的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鉛濾餅空白焙燒使砸、汞揮發(fā)，經(jīng)冷卻收塵后得到富集的砸汞塵； (2)在步驟⑴得到的砸汞塵中加入石灰，經(jīng)配料、制粒，進行固砸脫汞焙燒，得到固砸渣，同時煙氣經(jīng)冷凝得到汞炱； (3)固砸渣經(jīng)堿浸出后得堿浸出渣和含砸的浸出液；所述堿浸出的使用的堿液為濃度為60?120g/L的氫氧化鈉溶液，浸出溫度為95?100°C ； (4)將所述堿浸出渣返回步驟(2)中代替部分或全部的石灰，與步驟(I)得到的砸汞塵配料、制粒，進行固砸脫汞焙燒，依此循環(huán)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述空白焙燒的溫度為800?850°C，空白焙燒的時間為1.5?2.5h03.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述固砸脫汞焙燒的條件為:在600?650 °C下保持60?90min。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述堿浸出中液固比為(3?7): 1，浸出時間為3?6h。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，與砸汞塵配料的石灰加入量為其理論摩爾需要量的1.2?1.3倍。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當堿浸出渣返回步驟(2)中代替部分石灰時，堿浸出渣與步驟(2)中加入的石灰的質量比為(3?9): I ;當堿浸出渣返回步驟(2)中代替全部的石灰時，與砸汞塵配料的堿浸出渣中氧化鈣的加入量為其理論摩爾需要量的1.2 ?1.3 倍。7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出液經(jīng)硫酸轉化后用SO2還原，得到粗砸。8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(I)之前，將鉛濾餅先經(jīng)干燥至含水率小于5%，再經(jīng)破碎使-400目的物料質量占67.7%以上。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種固硒脫汞堿浸出渣返回利用的方法，包括以下步驟：(1)將鉛濾餅空白焙燒使硒、汞揮發(fā)，經(jīng)冷卻收塵后得到富集的硒汞塵；(2)在步驟(1)得到的硒汞塵中加入石灰，經(jīng)配料、制粒，進行固硒脫汞焙燒，得到固硒渣，同時煙氣經(jīng)冷凝得到汞炱；(3)固硒渣經(jīng)堿浸出后得堿浸出渣和含硒的浸出液；所述堿浸出的使用的堿液為濃度為60～120g/L的氫氧化鈉溶液，浸出溫度為95～100℃；(4)將所述堿浸出渣返回步驟(2)中代替部分或全部的石灰，與步驟(1)得到的硒汞塵配料、制粒，進行固硒脫汞焙燒，依此循環(huán)。該方法使堿浸出渣得到利用，固硒率可達99％，汞脫除率可達99.5％，硒汞分離徹底，可節(jié)省石灰消耗量70％以上。
【IPC分類】C01B19/00, B09B3/00
【公開號】CN105060258
【申請?zhí)枴緾N201510489537
【發(fā)明人】雷湘, 吳海國, 張昕紅, 鐘勇, 高大銀, 牛磊, 鐘鋒, 郭瀟逸, 劉景槐, 黃彥強, 劉振楠, 周明, 夏兆泉
【申請人】湖南有色金屬研究院, 銅陵有色金屬集團銅冠新技術有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月11日