一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于黃金冶煉及化工行業(yè)污水凈化處理、資源化再生與綜合利用的環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法。本發(fā)明包括以下步驟:1）酸性廢污水中和處理工藝；2）壓濾機(jī)壓濾脫水；3）回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水；4）回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒；5）煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)閉路高效循環(huán)利用，提高了資源綜合利用，既增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益又具有環(huán)境保護(hù)和社會(huì)效益。
【專利說明】一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于黃金冶煉及化工行業(yè)污水凈化處理、資源化再生與綜合利用的環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶煉煙氣生產(chǎn)硫酸過程中，每生產(chǎn)一噸硫酸約產(chǎn)生100多千克酸性廢水，酸性廢水的處理通常采用石灰或堿性電石渣進(jìn)行中和處理，處理一立方約排放約150千克的中和廢渣(簡(jiǎn)稱中和渣)，目前主要作為水泥廠添加劑廉價(jià)外售或采用堆存的方式處理，既侵占了土地，增加了企業(yè)維護(hù)費(fèi)用和管理費(fèi)用，也對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境存在潛在的影響。同時(shí)，廢棄的中和渣沒有得到利用，也造成了礦產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)。據(jù)調(diào)查及文獻(xiàn)介紹，中和渣的主要成分為石膏(CaSO4.2H20)，可以加工成建筑石膏用于生產(chǎn)石膏條板、砌塊等建筑材料，或用于生產(chǎn)水泥緩凝劑，但在實(shí)踐應(yīng)用過程中，技術(shù)工藝復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，處理成本較高，效益不明顯，為此，研究探索一種高效、可資源化再生與循環(huán)利用的方法顯得尤為重要，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，降低費(fèi)用、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法。
[0004]一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法，包括以下步驟:
[0005]I)酸性廢污水中和處理工藝
[0006]將硫酸的重量百分含量為5~15%的酸性廢水輸入攪拌槽，經(jīng)由皮帶運(yùn)送添加煅燒后產(chǎn)出的高堿度氧化鈣渣，控制pH=7，中和過程中充分曝氣，時(shí)間6~8小時(shí)，中和后質(zhì)量百分含量為5~8%的稀漿料進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，溢流返回制酸凈化工序使用，質(zhì)量百分含量為30~45%的高濃度漿料進(jìn)入壓濾脫水工序；
[0007]2)壓濾機(jī)壓濾脫水
[0008]將所述高濃度漿料經(jīng)泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨過濾脫水，得到濾餅，濾液返回所述濃密機(jī)，其中，水的重量百分含量為45~50%的濾餅進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘焙工序；
[0009]3)回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水
[0010]將水的重量百分含量為45~50%的濾餅經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯窯頭烘焙溫度650~700°C，窯尾溫度120~150°C，烘焙時(shí)間1.5~2小時(shí)，烘干后得到水的重量百分含量降為5~8%的中和渣；
[0011]4)回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒
[0012]將步驟3)所得的水的重量百分含量降為5~8%的中和渣、焦炭、粘土、礬土混合配料，混合后的混料進(jìn)入高溫煅燒窯，窯頭溫度1200°C，窯尾溫度850°C，煅燒時(shí)間3~5小時(shí)，煅燒過程中產(chǎn)出含二氧化硫的重量百分含量為5~8%的高溫?zé)煔馀c高堿度氧化鈣渣；
[0013]5)煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng)
[0014]將二氧化硫的重量百分含量為5~8%的高溫?zé)煔夥祷赜糜诹蛩嵘a(chǎn)；高堿度氧化鈣渣返回所述步驟I)的酸性廢污水中和處理工藝。
[0015]以上，步驟4)中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
[0016]CaS04+2C — Ca0+S02+C0
[0017]步驟5)中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式包括:
[0018]2S02+02 —SO3
[0019]S03+H20 — H2SO4
[0020]CaCHH2SO4 (稀)+H2O — CaSO4.2H20
[0021]優(yōu)選的，步驟4)中所述配料的各組分及各組分的重量份數(shù)比為:中和廢渣:焦炭:粘土:礬土 =90~93:2~3:2~3:5~7。
[0022]本發(fā)明利用了電石制取乙炔過程中大量排放的工業(yè)廢棄物，其主要成分是Ca(OH)2等堿性物質(zhì)，可作為酸性廢污水的中和處理劑，中和酸性廢水后，澄清水可返回生產(chǎn)工藝中循環(huán)利用，排放的固體廢渣主要成分為石膏(CaSO4.2H20)，經(jīng)高效壓濾機(jī)脫水，回轉(zhuǎn)窯烘焙除氰脫水，與焦炭、粘土、礬土等混合配料進(jìn)入回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒得到生石灰返回酸性廢污水中和系統(tǒng)工藝，所產(chǎn)生的SO2并入煙氣制酸系統(tǒng)生成98%硫酸，實(shí)現(xiàn)閉路高效循環(huán)利用，提高了資源綜合利用，既增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益又具有環(huán)境保護(hù)和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
`[0024]實(shí)施例1:
[0025]I)酸性廢污水中和處理工藝
[0026]硫酸濃度5%的酸性廢水進(jìn)入4臺(tái)串聯(lián)的攪拌槽，添加煅燒后產(chǎn)出的高堿度氧化鈣渣控制PH=7，中和過程中充分曝氣，時(shí)間6小時(shí)，中和后5.5%的稀漿料進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，溢流返回制酸凈化工序使用，高濃度漿料進(jìn)入壓濾脫水工序；
[0027]2)壓濾機(jī)壓濾脫水
[0028]高濃度漿料經(jīng)泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨過濾脫水，濾液返回濃密機(jī)，含水分45%的濾餅進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘焙工序；
[0029]3)回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水
[0030]含水分45%的濾餅進(jìn)入經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯窯頭烘焙溫度650°C，窯尾溫度120°C，烘焙時(shí)間1.5小時(shí)，烘干后水分降為5%的中和渣進(jìn)入煅燒工序；
[0031]4)回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒
[0032]將步驟3)所得的水分為5%的中和渣，與焦炭、粘土、礬土混合配料，配料各組分的重量份數(shù)比為:中和廢渣:焦炭:粘土:礬土 =90:2:2:5，將混合后的混料進(jìn)入高溫煅燒窯，窯頭溫度1200°C，窯尾溫度850°C，煅燒時(shí)間3.5小時(shí)，煅燒過程中產(chǎn)出含二氧化硫5.1%的高溫?zé)煔馀c含有效氧化鈣92%的高堿度氧化鈣渣；化學(xué)方程式:
[0033]CaS04+2C — Ca0+S02+C0
[0034]5)煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng)
[0035]含二氧化硫5.1%的高溫?zé)煔夥祷匾睙挓煔庵扑釢袷絻艋龎m工序，用于硫酸生產(chǎn)；含有效氧化鈣92%的高堿度氧化鈣渣返回酸性廢污水中和處理工藝?；瘜W(xué)方程式:[0036]2S02+02 — SO3
[0037]S03+H20 — H2SO4
[0038]CaCHH2SO4 (稀)+H20 — CaSO4.2H20
[0039]實(shí)施例2:
[0040]I)酸性廢污水中和處理工藝
[0041]硫酸濃度10%的酸性廢水進(jìn)入4臺(tái)串聯(lián)的攪拌槽，添加煅燒后產(chǎn)出的高堿度氧化鈣渣控制PH=7，中和過程中充分曝氣，時(shí)間7小時(shí)，中和后7%的稀漿料進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，溢流返回制酸凈化工序使用，高濃度漿料進(jìn)入壓濾脫水工序；
[0042]2)壓濾機(jī)壓濾脫水
[0043]高濃度漿料經(jīng)泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨過濾脫水，濾液返回濃密機(jī)，含水分48%的濾餅進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘焙工序；
[0044]3)回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水
[0045]含水分48%的濾餅進(jìn)入經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯窯頭烘焙溫度680°C，窯尾溫度135°C，烘焙時(shí)間1.8小時(shí)，烘干后水分降為7%的中和渣進(jìn)入煅燒工序；
[0046]4)回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒
[0047]將步驟3)所得水分為7%的中和渣，與焦炭、粘土、礬土混合配料，配料各組分的重量份數(shù)比為:中和廢渣:焦炭:粘土:帆土 =92:2.5:2.5:6，將混合后的混料進(jìn)入高溫煅燒窯，窯頭溫度1200°C，窯尾溫度850°C，煅燒時(shí)間4小時(shí)，煅燒過程中產(chǎn)出含二氧化硫7%的高溫?zé)煔馀c含有效氧化鈣94%的高堿度氧化鈣渣；化學(xué)方程式:
[0048]CaS04+2C — Ca0+S02+C0
[0049]5)煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng)
[0050]含二氧化硫7%的高溫?zé)煔夥祷匾睙挓煔庵扑釢袷絻艋龎m工序，用于硫酸生產(chǎn)；含有效氧化鈣94%的高堿度氧化鈣渣返回酸性廢污水中和處理工藝?；瘜W(xué)方程式:
[0051]2S02+02 —SO3
[0052]S03+H20 — H2SO4
[0053]CaCHH2SO4 (稀)+H2O — CaSO4.2H20
[0054]實(shí)施例3:
[0055]I)酸性廢污水中和處理工藝
[0056]硫酸濃度15%的酸性廢水進(jìn)入4臺(tái)串聯(lián)的攪拌槽，添加煅燒后產(chǎn)出的高堿度氧化鈣渣控制PH=7，中和過程中充分曝氣，時(shí)間8小時(shí)，中和后8%的稀漿料進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，溢流返回制酸凈化工序使用，高濃度漿料進(jìn)入壓濾脫水工序；
[0057]2)壓濾機(jī)壓濾脫水
[0058]高濃度漿料經(jīng)泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨過濾脫水，濾液返回濃密機(jī)，含水分50%的濾餅進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘焙工序；
[0059]3)回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水
[0060]含水分50%的濾餅進(jìn)入經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯窯頭烘焙溫度699°C，窯尾溫度150°C，烘焙時(shí)間2小時(shí)，烘干后水分降為8%的中和渣進(jìn)入煅燒工序；
[0061]4)回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒
[0062]將步驟3)所得水分為8%的中和渣，與焦炭、粘土、礬土混合配料，配料各組分的重量份數(shù)比為:中和廢渣:焦炭:粘土:礬土 =93:3:3:7，將混合后的混料進(jìn)入高溫煅燒窯，窯頭溫度1200°C，窯尾溫度850°C，煅燒時(shí)間5小時(shí)，煅燒過程中產(chǎn)出含二氧化硫7.5%的高溫?zé)煔馀c含有效氧化鈣95.2%的高堿度氧化鈣渣；化學(xué)方程式:
[0063]CaS04+2C — Ca0+S02+C0
[0064]5)煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng)
[0065]含二氧化硫7.5%的高溫?zé)煔夥祷匾睙挓煔庵扑釢袷絻艋龎m工序，用于硫酸生產(chǎn)；含有效氧化鈣95.2%的高堿度氧化鈣渣返回酸性廢污水中和處理工藝?；瘜W(xué)方程式:
[0066]2S02+02 — SO3
[0067]S03+H20 — H2SO4
[0068]CaCHH2SO4 (稀)+H2O — CaSO4.2H20
[0069]實(shí)施例1至3實(shí)施應(yīng)用數(shù)據(jù)見表1。
[0070]表1:實(shí)施例1至3實(shí)施應(yīng)用數(shù)據(jù)表
【權(quán)利要求】
1.一種污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法，包括以下步驟: 1)酸性廢污水中和處理工藝 將硫酸的重量百分含量為5~15%的酸性廢水輸入攪拌槽，添加煅燒后產(chǎn)出的高堿度氧化鈣渣，控制pH=7，中和過程中充分曝氣，時(shí)間6~8小時(shí)，中和后質(zhì)量百分含量為5~8%的稀漿料進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，溢流返回制酸凈化工序使用，質(zhì)量百分含量為30~45%的高濃度漿料進(jìn)入壓濾脫水工序； 2)壓濾機(jī)壓濾脫水 將所述高濃度漿料經(jīng)泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨過濾脫水，得到濾餅，濾液返回所述濃密機(jī)，其中，水的重量百分含量為45~50%的濾餅進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘焙工序； 3)回轉(zhuǎn)窯烘焙脫水 將水的重量百分含量為45~50%的濾餅送入回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯窯頭烘焙溫度650~700°C，窯尾溫度120~150°C，烘焙時(shí)間1.5~2小時(shí)，烘干后得到水的重量百分含量降為5~8%的中和渣； 4)回轉(zhuǎn)煅燒窯焙燒 將步驟3)所得的水的重量百分含量降為5~8%的中和渣、焦炭、粘土、礬土混合配料，混合后的混料進(jìn) 入高溫煅燒窯，窯頭溫度1200°C，窯尾溫度850°C，煅燒時(shí)間3~5小時(shí)，煅燒過程中產(chǎn)出含二氧化硫的重量百分含量為5~8%的高溫?zé)煔馀c高堿度氧化鈣渣； 5)煅燒產(chǎn)物返回各系統(tǒng) 將二氧化硫的重量百分含量為5~8%的高溫?zé)煔夥祷赜糜诹蛩嵘a(chǎn)；高堿度氧化鈣渣返回所述步驟I)的酸性廢污水中和處理工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水中和廢渣高效循環(huán)利用的方法，步驟4)中所述配料的各組分及各組分的重量份數(shù)比為:中和廢渣:焦炭:粘土:礬土 =90~93:2~3:2~3:5~7。
【文檔編號(hào)】C02F1/66GK103693727SQ201310697359
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】梁志偉, 呂壽明, 王建政, 孫忠勝 申請(qǐng)人:山東國(guó)大黃金股份有限公司