固体废物的化工利用.ppt

《固体废物的化工利用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章固体废物的化工利用第一节硫铁矿烧渣的氯化焙烧与有色金属的回收第二节含汞固体废物的培烧第三节煤矸石酸浸处理与聚合铝的制备过滤第一节硫铁矿烧渣的氯化焙烧与有色金属的回收一、硫铁矿烧渣的来源和组成二、氯化焙烧的概念及分类三、氯化焙烧工艺流程硫铁矿烧渣是生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的废渣。其组成主要是三氧化二铁和四氧化三铁，金属的硫酸盐、硅酸盐和氧化物。其成分随硫铁矿的组分和焙烧工艺而变。其中含有的有色金属有铜、铅、锌、金、银等。可以用氯化焙烧法回收有色金属，同时提高矿渣含铁品位，直接作为炼铁的原料。一、硫铁矿烧渣的来源和组成二、氯化焙烧的概念及分类氯化焙烧是利

2、用硫铁矿烧渣与氯化剂在一定温度下加热焙烧，使有用金属转变为气相或凝固相的金属氯化物而与其他组分分离。根据反应温度不同可分为中温氯化焙烧与高温氯化焙烧。中温氯化焙烧是指烧渣与氯化剂在500~600℃的温度下焙烧，使金属氯化物留在固相中用水或酸浸取，可溶性物质与渣分离，再从溶液中回收金属，故该法又称氯化溶出法。高温氯化焙烧是将烧渣与氯化剂造粒，然后在1000~1200℃下反应，使金属氯化物变成气体挥发出来，从而收集、分离，回收各种金属氯化物，故该法又叫氯化焙烧挥发法。三、氯化焙烧工艺流程1.中温氯化焙烧法2.氯化焙烧挥发法1.中温氯化焙烧法该法历史较长、规模较

3、大的是西德杜依斯堡炼钢厂，年处理能力为200万吨硫铁矿烧渣。硫铁矿烧渣加入8%~10%的NaCl,在10~11层的多膛炉中焙烧，最高温度600~650℃，氯化焙烧4~5h,焙燃后的烧渣用50%~7%的稀硫酸浸出，浸出液中的铜、锌、钻、芒硝、镉、金和银分别回收，有用金属回收率为：Cu80%，Zn75%，Ag45%，Co50%。浸出渣含Fe61%~63%及部分PbSO4和AgCl，干燥后加煤混合，在烧结机上烧结4~5h，烧结块作为炼铁原料。我国南京钢铁厂，采用高硫（7%~11%）低盐(4%~5%NaCl)配料，在沸腾炉内氯化焙烧含钻烧渣，焙烧温度(650±30

4、)℃。焙烧后浸出率为：Co81.86%，Cu83.4%，Ni60.6%。中温氯化焙烧工艺比较成熟，流程简单，氯化剂价廉而来源广，操作易掌握。不足之处是浸出液处理大，有用金属Au、Ag、Pb的回收率不理想，浸出后的渣要经过焙烧才能用来炼铁，且需加入一定量的含硫原料促进NaCl分解，在烧结过程中易造成SO2对环境的污染。近几年来，氯化焙烧的发展已偏重于高温氯化挥发焙烧。但对钴渣用中温氯化焙烧还是很合适的。因为氯化钴的挥发率较低。2.氯化焙烧挥发法(1)流程(2)氯化物挥发(3)氯化物的捕集(1)流程高温氯化焙烧法以日本光和精矿法为典型代表。其流程为：硫铁矿烧渣

5、经调湿机喷入温度为40%CaCl2溶液与适量的水，使其含CaCl23%~4%，水10%~11%，通过定量给料装置混料皮带和混料仓进行混合，使物料成分一致CaC12分布均匀，水分波动小。经球磨后烧渣的粒度小于325目的占86.4%以上。大于325目的占13.6%，细粒在圆盘造粒机中制成粒度为10~15mm的圆球，在干燥带上用200~250C热风干燥0.5h以上。干球团水分小于0.5%，干燥后的小球入回转窑中焙烧，窑长20~29m，内径2.4~3m，坡度为3.2%~3.5%，燃料以煤气为主，在加热氯化区保持温度1000℃，加热固结区为1250℃，每吨球团耗热(

6、138~167)×104kJ。(2)氯化物挥发氯化物的挥发主要决定于其蒸气压、挥发速度和回凝速度、金属蒸气分子聚合和络合物的热稳定性等，蒸气压大的易挥发，但挥发的分子也会产生冷凝又回到球团中。若有其他分子的存在也会影响挥发产物的扩散，热的传导对挥发速率也有影响。根据实验，各种金属氯化物的挥发速度有明显的最大值，一般随温度的升高而增大。相同温度下ZnCl2挥发速度于PbC12和CuCl2。某些金属氯化物易与其他氯化物形成络合物，其蒸气压大于简单氯化物，如AuCl3常以聚合分子Au2Cl6的形式挥发，但若存在Fe2C16或Al2Cl6时则形成AuFeCls或A

7、uAlCls络合物，在332℃、Pcl2=66.87kPa时AuFeCl6的蒸气压比Au2Cl6的大25倍，因此有利于Au的氯化挥发。换句话说，可以降低挥发温度。(3)氯化物的捕集高温氯化挥发的焙烧烟气除含有大量的N2,CO2,O2和水蒸气外，还含有少量的有用金属氯化物以及HCl、Cl2和SOx二等气体，后者虽不多，但有经济价值，应将其捕集回收，同时也有利于环境保护。氯化挥发物烟尘很细，具有吸湿性，易溶于水，都采用湿法收集。常用的设备有冲击式收尘器或文丘里洗涤器以及无填料吸收塔，湍动吸收塔等。湿法收尘得到两种产物即收尘溶液及沉淀物（尘泥），Au、Ag、Pb

8、都富集在沉淀物中，其他有色金属则主要进入收尘溶液。从收尘液中分别提