脱硅污泥处置方法的研究

冶金动力METALLURGICALPOWER2019年第1期总第227期冶金动力METALLURGICALPOWER2019年第1期总第227期质的前提下，表内成份中的氧化铁就可以有很多用途了，就能解决脱硅污泥资源化在利用的问题了。项目含量pH1.3氧化硅/%10.1氯离子/(g/kg)104TFe/%78.0氟化物/(mg/kg)115铬(Cr)/(mg/kg)1930镍(Ni)/(mg/kg)63.7锌(Zn)/(mg/kg)73.3铅(Pb)/(mg/kg)2.7实验室水洗试验水洗泥样品1水洗泥样品2水洗泥样品3水洗泥样品4样品重量/g0.0270.0220.0390.033氯离子含量/%5.8116.1575.2336.068实验室水洗试验水洗泥样品1水洗泥样品2水洗泥样品3水洗泥样品4样品重量/g0.0520.0460.0530.048氯离子含量/%4.5695.2545.2335.156表1冷轧脱硅污泥成分检测数据1.2脱硅污泥去除氯离子的试验1.2.1用水洗曝气工艺进行去除氯离子的试验从工艺设计角度出发，污泥中主要含有氯、铁等离子，其余杂质元素及CODcr含量较低。可对污泥中进行水洗，让其中的水溶性离子进入水中，这样可以除掉氯离子，然后用热脱附把铁等金属离子反应为金属氧化物返生产使用或出售，生产过程中的排水可处理至达到酸再生要求进入焙烧炉回用。根据污泥的特性，污泥经过水洗工艺后，其中的氯离子含量可以降至1%以下，水洗产生的废水可以返回给酸再生配烧炉制备再生酸，对于水洗后的污泥可以通过加热设备制备成为氧化铁。本方案选择水洗曝气工艺＋膜浓缩的方法来实现浓缩和处置过程。1.2.2初步确定工艺路径见图1图1脱硅污泥处置工艺路线1.3分析方法NY/T1121.17-2006土壤氯离子含量的测定，USEPA9045D-2004土壤和废弃物pH测定电极法，GB/T22104-2008土壤质量氟化物的测定离子选择电极法，USEPA6020A-2007电感耦合等离子体质谱法2结果与分析2.1工艺中关键因素的单项试验2.1.1溶液泥浆配比试验脱硅污泥中含固量在50%左右，需要配溶剂使其化浆后通过膜设备过滤，按照不同固液分离设备的进料要求，将物料配比成为5%，10%,15%,20%,25%5种固含量的泥浆，对于脱硅污泥溶剂选用水，配好的泥浆进入固液分离设备进行处理，然后对于产出的水和固体都测定氯离子含量，因为实验主要是一去除氯离子为目的，所以后续的单因素试验对结果的分析，只先测定氯离子，看去除效果后选取最优的技术参数和路径。2.1.2对于不同含固量的泥浆进行氧化曝气试验因为脱硅污泥中的铁根据测试数据看出有两种价态存在，三价和两价铁，为了分析每个因素对于氯离子去除的效果，所以对于泥浆分量种状态进行固液分离，一种是化浆后直接分离，一种是先加温曝气后再固液分离，来对比去除效果。2.1.3对于曝气后的泥浆加入氨水试验对于不同的固含量的泥浆在曝气氧化后加入碱液进行中和全沉淀后进行固液分离，分析酸度对于氯离子的去除效果。2.1.4加入絮凝剂的试验在氧化曝气的条件下加入一定量的絮凝剂后进行固液分离，按照四个不同质量比重进行试验，四个个结果分析絮凝剂对于氯离子的去除效果。2.2正交试验结果的综合试验几个正交试验均采用山东某厂家的试验设备，分离后数据如表2~表5。表2泥浆水洗试验数据表表3对于曝气氧化的试验数据56冶金动力METALLURGICALPOWER2019年第1期总第227期根据表2~表5结果分析得知，脱硅污泥中能溶于溶剂的主要有FeCl2,FeCl3,HCl,而这三种物质都是强电解质易溶于水，所以溶剂的量达到一定程度后对去除氯离子的贡献就有限了，所以含固量配比在20%就可以了，既达到了目的又不至于后续水处理的压力大。脱硅污泥是在废酸中加入碱液后沉淀形成的，而其中形成的Fe(OH)3为一种带电荷的胶体可以吸附带电荷的杂质，所以沉淀中大部分为Fe(OH)3，而Fe(OH)3的形成和温度有关，所以根据生产经验选用加温到55度左右后进行后续试验来观察温度和曝气对氯离子去除的影响。絮凝剂根据其带电特性和分子量对照酸再生的对聚合效果的比较，最后选择一种进口的絮凝剂，认为效果最好。2.3制备产品的技术指标用上海宝钢磁业有限公司的X荧光仪器对最后的样品做了分析，标线是按照国标的一级品铁红做标线对比，结果见表6。图2左为整个系统出来的排水，可以直接进入焙烧炉作为再生酸的原料，右图为处理后的氧化铁原料，可以作为炼铁原料或销售。实验室水洗试验水洗泥样品1水洗泥样品2水洗泥样品3水洗泥样品4样品重量/g0.0420.0490.0420.053氯离子含量/%2.8703.0822.9593.195氨水含量比重（pH值）6789实验室水洗试验水洗泥样品1水洗泥样品2水