CN110983057B - 一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，属于金属火法冶炼过程烟灰的综合处理技术领域。金属冶炼产生的烟灰因含有二噁英等UPOPs，大多已被划为危废。往上述烟灰中加入浓硫酸和炭质还原剂并充分混合，混合物料进行热处理，一方面实现烟灰中二噁英等UPOPs的合成阻滞和低温分解，另一方面实现烟灰中有价金属的物相转化；热处理渣随后再经水浸，将有价金属选择性浸出分离。本发明基于硫酸热分解和炭质还原的协同作用，开发二噁英等UPOPs合成阻滞和低温分解技术，有效减少烟灰处理过程中二噁英等UPOPs的排放，满足清洁生产的环保要求；同时将烟灰中有价金属转化为相应的可溶性或不溶性硫酸盐，有利于后续有价金属选择性浸出和分离。

Description

一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
技术领域
本发明涉及金属火法冶炼过程烟灰的综合处理技术领域，特别是指一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法。
背景技术
金属火法冶炼过程产生的烟灰中含有多种有价金属，且其品位高于一般矿石，具有很高的综合利用价值；烟灰中有价金属的综合、清洁回收利用备受关注。常用的处理工艺主要有火法工艺、湿法工艺和二者联合工艺。
中国专利CN110042255A公开了一种多段控制气氛焙烧分离回收铜冶炼烟灰中有价金属的方法。该方法采用全火法工艺，在不使用酸、碱溶液及添加剂等的条件下，通过5段控制气氛焙烧，实现铜冶炼烟灰中主要有价元素包括砷、镉、铅、锡、锌、铜的分步提取和高效回收。
中国专利CN108034830A公开了一种综合回收铜冶炼烟灰中有价金属的方法。该方法采用磁选分离预处理方法，将烟灰总量约20％的含有大量铁和少量铜的黑色物质进行分离；随后通过全湿法工艺得到富铁渣、高铅铋渣和高纯铜，实现有价金属的综合回收。
中国专利CN107523694A公开了一种铜烟灰焙烧强化浸出的方法。该方法将含有较多金属硫化物的铜冶炼烟灰通过硫酸一次浸出、氧化焙烧、硫酸二次浸出的工艺流程有效浸出铜冶炼烟灰中的铜和锌，金属铜和锌的综合浸出率在90％以上。
值得注意的是，烟灰中除含多种有价金属外，还含有二噁英等UPOPs以及从头合成二噁英等UPOPs的前驱体(有机碳源、氯源、金属催化剂等)；这些前驱体在自身金属及化合物的作用下加热至250℃～450℃时会从头合成二噁英等UPOPs。采用火法工艺处理烟灰时二噁英等UPOPs将从头合成并释放，且焙烧温度至少要高于800℃才能保证二噁英等UPOPs的完全分解，火法工艺能耗较高且金属回收率低；采用湿法工艺处理烟灰时，二噁英等UPOPs仍留存于浸出渣中无法得到有效处理。
综上可见，现有技术大多仅专注于有价金属的综合回收，未涉及烟灰处理过程中二噁英等UPOPs的从头合成和分解问题。开发一种既可实现二噁英等UPOPs的合成阻滞和低温分解，还可实现烟灰中有价金属综合回收的火法-湿法联合处理工艺具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有烟灰处理技术中仅专注综合回收有价金属，未同时兼顾烟灰中二噁英等UPOPs的从头合成和分解问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于，往金属火法冶炼过程产生的烟灰中加入浓硫酸和炭质还原剂并充分混合，混合物料进行热处理，一方面实现烟灰中UPOPs的合成阻滞和低温分解，另一方面实现烟灰中有价金属的可控物相转化；热处理渣随后再经水浸，将有价金属选择性浸出分离。
优选地，所述烟灰为铜、铅、锌、铝、镍、锡、锑、铋金属火法冶炼过程中产生的废渣、烟尘，还能拓展应用到钢铁行业产生的灰尘的处理。
优选地，所述浓硫酸的质量浓度为65～98％，用量为烟灰质量的10％～30％；所述炭质还原剂为煤或焦炭，且炭质还原剂用量为烟灰质量的10％～20％。
优选地，所述热处理采用常规加热、微波加热或红外加热；所述热处理温度为300℃～600℃，热处理时间为1～5h。
优选地，所述UPOPs的分解率达到95％以上。
优选地，水浸的温度为30℃～50℃，时间为1～3h，液固比为2∶1～10∶1mL/g。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
(1)工艺简洁，操作简便，利于工业化生产；
(2)有效实现二噁英等UPOPs的合成阻滞和低温分解；
(3)实现烟灰中有价金属的选择性浸出和分离；
(4)不会产生二次污染，满足清洁生产的环保要求。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明要解决的技术问题是现有烟灰处理技术中仅专注综合回收有价金属，未同时兼顾烟灰中二噁英等UPOPs的从头合成和分解问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于，往金属火法冶炼过程产生的烟灰中加入浓硫酸和炭质还原剂并充分混合，混合物料进行热处理，一方面实现烟灰中UPOPs的合成阻滞和低温分解，另一方面实现烟灰中有价金属的可控物相转化；热处理渣随后再经水浸，将有价金属选择性浸出分离。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明所提供的一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法进行详细描述。
实施例1
一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
包括：取100g金属火法冶炼过程产生的烟灰，往烟灰中加入10.2g质量浓度为98％的浓硫酸和15g煤并充分混合；采用常规加热将混合物料在300℃下热处理2h；热处理过程利用硫酸热分解和炭质还原的协同作用，可阻滞二噁英等UPOPs的从头合成，并将原有二噁英等UPOPs高效分解，且其分解率高达95％以上；此外，烟灰中有价金属在热处理后转化为相应的可溶性或不可溶性硫酸盐；热处理渣随后进行水浸，水浸温度为30℃，时间为3h，液固比为10∶1mL/g；水浸可实现有价金属的选择性浸出和分离。
实施例2
一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
包括：取100g金属火法冶炼过程产生的烟灰，往烟灰中加入21.4g质量浓度为70％的浓硫酸和10g煤并充分混合；采用微波加热将混合物料在400℃下热处理4h；热处理过程利用硫酸热分解和炭质还原的协同作用，有效阻滞二噁英等UPOPs的从头合成，并将原有二噁英等UPOPs高效分解，且其分解率高达95％以上；此外，烟灰中有价金属在热处理后转化为相应的可溶性或不可溶性硫酸盐；热处理渣随后进行水浸，水浸温度为35℃，时间为1h，液固比为6∶1mL/g；水浸可实现有价金属的选择性浸出和分离。
实施例3
一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
包括：取100g金属火法冶炼过程产生的烟灰，往烟灰中加入25.0g质量浓度为80％的浓硫酸和20g煤并充分混合；采用红外加热将混合物料在500℃下热处理5h；热处理过程利用硫酸热分解和炭质还原的协同作用，有效阻滞二噁英等UPOPs的从头合成，并将原有二噁英等UPOPs高效分解，且其分解率高达95％以上；此外，烟灰中有价金属在热处理后转化为相应的可溶性或不可溶性硫酸盐；热处理渣随后进行水浸，水浸温度为40℃，时间为2.5h，液固比为8∶1mL/g；水浸可实现有价金属的选择性浸出和分离。
实施例4
一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
包括：取100g金属火法冶炼过程产生的烟灰，往烟灰中加入27.8g质量浓度为90％的浓硫酸和15g焦炭并充分混合；采用常规加热将混合物料在600℃下热处理3h；热处理过程利用硫酸热分解和炭质还原的协同作用，有效阻滞二噁英等UPOPs的从头合成，并将原有二噁英等UPOPs高效分解，且其分解率高达95％以上；此外，烟灰中有价金属在热处理后转化为相应的可溶性或不可溶性硫酸盐；热处理渣随后进行水浸，水浸温度为45℃，时间为1.5h，液固比为4∶1mL/g；水浸可实现有价金属的选择性浸出和分离。
实施例5
一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法
包括：取100g金属火法冶炼过程产生的烟灰，往烟灰中加入46.2g质量浓度为65％的浓硫酸和20g焦炭并充分混合；采用微波加热将混合物料在550℃下热处理1h；热处理过程利用硫酸热分解和炭质还原的协同作用，有效阻滞二噁英等UPOPs的合成，并将原有二噁英等UPOPs高效分解，且其分解率高达95％以上；此外，烟灰中有价金属在热处理后转化为相应的可溶性或不可溶性硫酸盐；热处理渣随后进行水浸，水浸温度为50℃，时间为2h，液固比为2∶1mL/g；水浸可实现有价金属的选择性浸出和分离。
综上可见，本发明在热处理过程中不仅能阻滞二噁英等UPOPs的从头合成，还可将原有二噁英等UPOPs低温分解，同时兼顾烟灰中有价金属的综合回收；工艺简洁，操作简便，利于工业化生产；处理过程中不会产生二次污染，满足清洁生产的环保要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于：往金属火法冶炼过程产生的烟灰中加入浓硫酸和炭质还原剂并充分混合，混合物料进行热处理，一方面实现烟灰中UPOPs的合成阻滞和低温分解，另一方面实现烟灰中有价金属的可控物相转化；热处理渣随后再经水浸，将有价金属选择性浸出分离；
所述浓硫酸的质量浓度为65~98%，用量为烟灰质量的10%~30%；所述炭质还原剂为煤或焦炭，且炭质还原剂用量为烟灰质量的10%~20%；
所述热处理温度为300 ℃~600 ℃，热处理时间为1~5 h；所述UPOPs的分解率达到95%以上。
2.根据权利要求1所述的一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于，所述烟灰为铜、铅、锌、铝、镍、锡、锑、铋金属火法冶炼过程中产生的废渣、烟尘，还能拓展应用到钢铁行业产生的灰尘的处理。
3.根据权利要求1所述的一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于，所述热处理采用常规加热、微波加热或红外加热。
4.根据权利要求1所述的一种可实现UPOPs合成阻滞和低温分解的烟灰处理方法，其特征在于，水浸的温度为30 ℃~50 ℃，时间为1~3 h，液固比为2:1~10:1 mL/g。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112642838B (zh) * 2020-12-17 2022-03-29 西南科技大学 一种垃圾焚烧飞灰高质化利用方法
CN113441028B (zh) * 2021-06-16 2023-09-26 南方科技大学 二噁英阻滞剂喷射装置、危废处理***及方法
CN113975702A (zh) * 2021-10-14 2022-01-28 昆明理工大学 一种微波硫酸协同阻滞脱除铜冶炼烟灰中二噁英类POPs的方法
CN115652100A (zh) * 2022-10-25 2023-01-31 昆明理工大学 一种高效综合处理再生铜冶炼飞灰的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693952A (zh) * 2009-10-13 2010-04-14 广西大学 一种从电解锰阳极泥中回收锰和铅的方法
CN104445313A (zh) * 2014-10-30 2015-03-25 北京矿冶研究总院 一种从粉煤灰中酸碱联合提取氧化铝的方法
CN104445312A (zh) * 2014-10-30 2015-03-25 北京矿冶研究总院 一种粉煤灰与煤矸石协同处理提取氧化铝的方法
CN104593610A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 郴州丰越环保科技有限公司 含砷烟灰脱砷的方法
CN104787790A (zh) * 2015-04-17 2015-07-22 北京矿冶研究总院 一种从煤系固体废物中提取氧化铝和氧化硅的方法
CN104805310A (zh) * 2015-04-17 2015-07-29 北京矿冶研究总院 一种含高价钴氧化物原料浸出钴的方法
CN105039724A (zh) * 2015-08-13 2015-11-11 张弘 一种熔炼炉烟灰的处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101693952A (zh) * 2009-10-13 2010-04-14 广西大学 一种从电解锰阳极泥中回收锰和铅的方法
CN104445313A (zh) * 2014-10-30 2015-03-25 北京矿冶研究总院 一种从粉煤灰中酸碱联合提取氧化铝的方法
CN104445312A (zh) * 2014-10-30 2015-03-25 北京矿冶研究总院 一种粉煤灰与煤矸石协同处理提取氧化铝的方法
CN104593610A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 郴州丰越环保科技有限公司 含砷烟灰脱砷的方法
CN104787790A (zh) * 2015-04-17 2015-07-22 北京矿冶研究总院 一种从煤系固体废物中提取氧化铝和氧化硅的方法
CN104805310A (zh) * 2015-04-17 2015-07-29 北京矿冶研究总院 一种含高价钴氧化物原料浸出钴的方法
CN105039724A (zh) * 2015-08-13 2015-11-11 张弘 一种熔炼炉烟灰的处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
从铜冶炼砷烟灰中回收铟;曹应科;《湖南有色金属》;20050226(第01期);5-8 *

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