固体废物处理与处置物化处理.ppt

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1、第三章固体废物的物化处理技术第一节溶剂浸出成分复杂、嵌布粒度微细且有价成分含量低的矿业固体废物、化工和冶金过程排出的废渣等，若要提取其中的有价成分或是去除其中的有害成分，采用传统的分选技术往往成效甚微，而常常采用化学浸出（溶剂浸出）技术。浸出是溶剂选择性地溶解固体废物中某种目的组分，使该组分进入溶液中而达到与废物中其他组分相分离的工艺过程。浸出过程所使用的药剂成为浸出剂，浸出后含目的组分的溶液成为浸出液，残渣成为浸出渣。一、浸出方法根据浸出药剂种类的不同，浸出分为：酸浸、碱浸、盐浸、水浸。酸浸常用的有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。凡废物中的某种组分可通过酸溶进入溶液的都

2、可采用酸浸的方法。(1)简单酸浸用于：大部分金属的简单氧化物、金属铁酸盐、砷酸盐和硅酸盐，小部分金属硫化物(FeS、Ni2S、CoS、MnS、NiS)。(2)氧化酸浸用于：大部分金属硫化物。氧化剂：Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2。(3)还原酸浸2、碱浸浸出能力一般比酸浸药剂弱，但选择性高，浸出液较纯净，且设备防腐蚀问题较易解决。碱浸药剂：碳酸铵、氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠。浸出方法：氨浸、碳酸钠溶液浸出、苛性钠溶液浸出、硫化钠溶液浸出等。(1)氨浸：常用于铜、钴、镍及其氧化物的废物的浸出，属于金属的电化腐蚀过程。由于铜、钴、镍能与氨形成稳定的可溶络合物，扩大

3、了铜、钴、镍离子在溶液中的稳定区，降低了铜、钴、镍的还原电位，使其较易转入浸液中。例如：黑铜矿(2)碳酸钠溶液浸出：适用于能与碳酸钠反应生成可溶性钠盐的废物。主要用于浸出某些含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物、含钒废物。例如：白钨矿(3)苛性钠溶液浸出：是生产氧化铝的主要浸出剂，也常用于含硅高的固体废物有价组分的浸出。例如：方铅矿(4)硫化钠溶液浸出:硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使其生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸出液中。3、盐浸利用无机盐的水溶液为浸出剂，常用的有氯化钠、高价铁盐、氯化铜、次氯酸钠。常用于浸出铁、铅、铋、锌、铜。二、浸出效果衡量常用：浸出率、浸出过程的选择性、浸出药剂

4、的用量衡量浸出过程。浸出率:转入浸出液中的溶质量与物料原含溶质总量的比值。选择性系数(β):当其他条件相同时,能产生相同电位的待测离子活度αi和干扰离子活度αj的比值,β愈接近1，则该两组分的浸出选择性愈差。三、浸出工艺为使废物中的目的组分充分暴露，增大浸出效果，浸出前一般须进行破碎处理，也可焙烧后浸出。1、根据浸出过程废物的运动方式，浸出分为渗滤浸出和搅拌浸出。渗滤浸出：浸出剂在浸出剂在重力作用下自上而下或在压力作用下自下而上通过固定废料层的浸出过程。搅拌浸出：将磨细的废物与浸出剂在搅拌槽中进行强烈搅拌的浸出过程，可浸出各种废物。浸出前废物磨细至0.3mm以下，采用连续操作制度。2、据浸出剂

5、与被浸废料的相对运动方式的不同浸出工艺可分为顺流浸出、错流浸出和逆流浸出三种。浸出剂被浸物料送后续处理浸液浸渣物料新浸出剂顺流浸出工艺流程错流浸出工艺流程浸液浸渣被浸物料浸出剂逆流浸出工艺流程物料粒度及其特性一般来说，粒度细、比表面积大、结构疏松、组成简单、裂隙和孔隙发达、亲水性强的物料浸出率高。渗滤池浸出粒度以0.5-1.0cm为宜。四、影响浸出过程的主要因素浸出温度：大部分浸出化学反应和扩散速率随温度升高而加快。浸出压力：浸出速率随着压力增加而加快。搅拌速度：搅拌可减小扩散层厚度，有利于提高浸出过程中物料的扩散速率。其他因素：固液比、氧分压、溶剂浓度等。合适的固液比可通过实验确定；溶剂浓度

6、过高，不仅不经济，而且杂质进入溶液的量增多，设备腐蚀程度增大；鼓入气体可提高料浆中氧分压，对一些特定的浸出反应有重要意义。第二节固化与稳定化处理一、固化（一）概述1.基本概念固化处理：是用物理-化学方法将有害废物固定或包封在惰性基材中，使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。固化剂：固化所用的惰性材料。固化体：有害废物经过固化处理所形成的固化产物。目前已应用于处理电镀污泥、砷渣、汞渣、氰渣、铬渣和镉渣。2.固化处理的基本要求固化体应具有良好的抗渗透性、抗浸出性、抗干湿性、抗冻融性及足够的机械强度等，最好能作为资源加以利用。固化过程中材料和能量消耗要低，增容比要低。工艺过程简单、便于操作

7、。固化剂来源丰富，价廉易得。处理费用低。3.固化处理的主要指标固化体的浸出速率：指固化体浸于水中或其它溶液中时，其中有害物质的浸出速度。Vn=(mt/m0)/((Ae/V)t)Vn——标准比表面的样品每天浸出的有害物质的浸出率，cm/d；mt——浸出时间内浸出的有害物质的量，mg；m0——样品中含有的有害物质的量，mg；Ae——样品暴露的表面积，cm2；V——样品的体积，cm3；t——浸出时间，d