一種混合廢渣的綜合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合廢渣的綜合處理方法，尤其涉及一種一次冶煉渣回收方法和利用二次冶煉渣制備微晶玻璃板材的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)能源資源約束矛盾日益突出，環(huán)境壓力越來(lái)越大，資源、能源、環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約已成為比較突出的問(wèn)題。為了更有效的利用資源，我國(guó)提出要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，積極倡導(dǎo)節(jié)能減排，要求經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，既能達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又能保護(hù)人類賴以生存的自然資源和環(huán)境，使人類能夠連續(xù)不斷的發(fā)展。中國(guó)是冶金工業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生大量冶煉廢渣，并且還在不斷地增加;與此同時(shí)現(xiàn)代生活產(chǎn)生了越來(lái)越多的城市垃圾，這些固相廢棄資源含有較多的有價(jià)金屬。這些固體廢渣中往往含有少量具有較高價(jià)值的有價(jià)金屬，具有較高的回收價(jià)值，為了節(jié)約土地、減少資源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染，必須進(jìn)行無(wú)害化處理和回收利用。利用冶金工業(yè)二次處理后的廢渣和廢舊廢棄物，作為生產(chǎn)微晶玻璃的原料，可以有效地處理這些工業(yè)廢物、電子垃圾等，以實(shí)現(xiàn)冶金廢渣綜合利用，這對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)快速發(fā)展有積極意義。
[0003]目前冶煉廢渣由于成分和性質(zhì)的差異，綜合利用與處理方法各異，除了個(gè)別冶煉渣(如含有一定量稀貴金屬的冶煉廢渣，鋅酸浸渣，銅冶煉渣)等可通過(guò)返回冶煉系統(tǒng)進(jìn)行二次冶煉之外，大宗冶煉廢渣的綜合利用的主流方向是替代傳統(tǒng)天然材料，用于加工建筑材料和工程施工，例如水泥、路基填料、陶瓷材料等，也有將冶煉礦渣制備微晶玻璃板材。采用高溫熔煉回收其中的有價(jià)金屬，由于渣中有價(jià)金屬含量極低，因此成本極高且基本沒(méi)有收益，因而實(shí)際上冶煉廢渣常常會(huì)被堆存處理。如果直接將冶金廢渣做成低附加值的水泥、填料等，其中的少量有價(jià)金屬?zèng)]有得到有效回收，造成資源的浪費(fèi)。目前已有利用冶煉廢渣制備微晶玻璃板材的應(yīng)用，但是同樣的，其中的有價(jià)金屬元素并沒(méi)有得到有效地回收，造成寶貴資源的浪費(fèi);也有利用鎳冶煉渣經(jīng)過(guò)金屬回收后制備微晶玻璃板材的研究，但是局限于鎳冶煉渣，對(duì)冶煉廢渣處理的借鑒意義有限，適應(yīng)性不強(qiáng)。因此，現(xiàn)在急需一種適用性強(qiáng)、金屬回收效果好且可以創(chuàng)造價(jià)值變廢為寶的冶煉廢渣處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有冶煉廢渣及廢棄資源的資源化回收技術(shù)的不足，提供一種新的混合渣綜合處理方法，該方法具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單易行、生產(chǎn)成本低、綜合利用率高的特點(diǎn)，既有效回收了多種冶煉廢渣中的有價(jià)金屬，又得到高價(jià)值的微晶玻璃板材，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶創(chuàng)造效益，有效的實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)障礙上的突破。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:
[0006]—種混合廢渣的綜合處理方法，包括以下步驟:
[0007](1)將所述混合廢渣與還原劑焦炭混合進(jìn)行還原熔煉，得到鐵銅合金、鉛鋅煙塵和二次冶煉渣;所述混合廢渣主要由鉛冰銅渣、陽(yáng)極泥脫銅渣、含鉛廢渣和粉煤渣的一次冶煉渣和含鉛廢丨日CRT玻璃組成，混合廢渣中主要含有鐵、硅、鈣氧化物，同時(shí)含有少量的具有回收價(jià)值的有價(jià)金屬；
[0008](2)根據(jù)二次冶煉渣的成分添加無(wú)鉛CRT玻璃、石英砂、添加劑，進(jìn)行微晶玻璃熔煉，將得到的熔融態(tài)玻璃微晶相進(jìn)行水淬制粒，得到微晶玻璃顆粒;所述二次冶煉渣、無(wú)鉛CRT玻璃、石英砂、添加劑的質(zhì)量比為45?50:30?35:5?10:0?4;
[0009](3)將得到的微晶玻璃顆粒進(jìn)行壓板鑄模成型，將成型物進(jìn)行核化和晶化處理，得到具有優(yōu)良性能的微晶玻璃板材。
[0010]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述混合廢渣是將陽(yáng)極泥脫銅渣、鉛冰銅渣、含鉛廢渣、粉煤渣、廢舊CRT玻璃按5?10:1?2:1?2:10?20:10?20的質(zhì)量配比進(jìn)行混料后，通過(guò)40目篩獲得。
[0011]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，獲得的二次冶煉渣中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為:Si0236% ?40%、A120323% ?25%、Ca0 2.5 % ?4.9 %、K20+Na20 23% ?25%、Mg0 6%?8%、Fe2030.5%?1%、Ζη0 0.1%?0.5%和Sn 0.3%?2%。
[0012]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，還原劑焦炭的加入量占混合廢渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%?5%，還原熔煉溫度為1300?1350°C。
[0013]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，微晶玻璃熔煉的熔煉溫度為1500?1580°C ；熔煉時(shí)間為3.5?4小時(shí)。
[0014]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述微晶玻璃中各化學(xué)組分和質(zhì)量百分比含量分別為:Si0245?49%、A120324%?25%、Ca0 3%?4.8%、K20+Na20 16.1%?20%、MgO 4%?7.5%、Fe2030.6%?0.9%、Ζη0 0.1%?0.4%、Sn 0.5%?2%和BaO 0.2%?0.6%ο
[0015]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，添加劑為方解石、鋁長(zhǎng)石、碳酸鋇、硼砂、高嶺土和無(wú)機(jī)色料中的一種或幾種。
[0016]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，核化和晶化處理過(guò)程的升溫速率為10?15°C/min;降溫速率為5°C/min。
[0017]上述的綜合處理方法，優(yōu)選的，核化溫度為900?950°C，核化時(shí)間為1.5?2h;晶化溫度980?1100°C，晶化時(shí)間為3?3.5h。
[0018]本發(fā)明的基本思路為:首先對(duì)混合廢渣采用高溫還原熔煉方法處理，使鐵、銅、鎳等金屬還原并形成粗合金從渣中得到回收，而鉛、鋅等易揮發(fā)金屬則在熔煉的煙塵中得到回收，同時(shí)得到二次冶煉廢渣，而且銦、砸等揮發(fā)進(jìn)入煙塵中，金銀等貴金屬被捕集進(jìn)入粗合金中。將二次冶煉渣添加少量工業(yè)原料再次熔融，并冷卻水淬制粒得到微晶玻璃顆粒，然后將微晶玻璃顆粒進(jìn)行壓板鑄模，之后經(jīng)過(guò)溫控加熱進(jìn)行核化和晶化，得到硅酸鈣型微晶玻璃板材。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020]1)本發(fā)明采用兩步高溫熔煉的方式處理混合廢渣，可以有效回收并富集渣中的有價(jià)金屬，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單。同時(shí)結(jié)合后續(xù)的微晶玻璃板材制備，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的盈利。
[0021]2)本發(fā)明的方法對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，不同渣型中的有價(jià)金屬及成分都可以利用本技術(shù)得到富集和分離，綜合回收率高，可以有效分離富集溶液中的有價(jià)金屬。
[0022]3)本發(fā)明的技術(shù)可以得到深色微晶玻璃板材產(chǎn)品，附加值較高。
[0023]4)本發(fā)明的方法可以充分綜合回收一次冶煉渣中的有價(jià)金屬，并將雜質(zhì)元素制備成高價(jià)值的微晶玻璃板材，解決了高溫熔煉法回收廢渣中有價(jià)金屬這一技術(shù)存在的成本問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0026]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]除有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種試劑、原料均為可以從市場(chǎng)上購(gòu)買的商品或者可以通過(guò)公知的方法制得的產(chǎn)品。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]一種如圖1所示的本發(fā)明的混合廢渣的綜合處理方法，包括以下步驟:
[0030](1)將陽(yáng)極泥脫銅渣、鉛冰銅渣、含鉛廢渣、粉煤渣、廢舊CRT玻璃按質(zhì)量比為5:1:1:10:20進(jìn)行混料，并加入還原劑焦炭(占混合廢渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%)進(jìn)行高溫熔煉，熔煉溫度為1300°C，熔煉時(shí)間約為4h，得到大量的二次冶煉渣、少量鐵銅粗合金以及鉛鋅煙塵。煙塵和鐵銅合金返回其他冶煉工程進(jìn)行回收處理，其中二次冶煉渣的成分為:Si0240%、Al20325%、Ca0 2.5% ^K20+Na20 23.2%、Mg0 8%、Fe2030.5%、ZnO 0.2%和511 0.6%ο
[0031](2)將步驟(1)得到的二次冶煉渣與無(wú)鉛CRT玻璃、石英砂、添加劑(方解石、鋁長(zhǎng)石、碳酸鋇、硼砂、高嶺土和無(wú)機(jī)色料的混合物)