产品名称： 5米以上含铜污泥环保差动立式烘干炉 产品编号： JX-208 产品商标： 巨旋 产品规格： 5.6*10.6米 参考价格： 面议 更新日期： 2019/8/26 9:34:09 被阅次数： 3052次

含铜污泥环保差动立式烘干炉

前言

 

   含铜电镀污泥主要产生于金属基本工业之表面处理、印刷电路板业、电镀业及电线电缆业废水处理过程中产生的铜泥。

   目前国内外有关重金属污泥资源化回收技术主要有置换电解、浸渍置换、氨浸渍、微生物处理技术、高温还原法、矿物化技术等。其中置换电解技术操作程序复杂，会牵涉到多次的浸渍、过滤、逆洗及置换等步骤，而且重金属污泥组成的变化会影响技术的适用性。氨浸法虽然对部分金属(如铜、镍、锌)具有选择性浸出的优

 点，但是浸出速率较慢及氨水臭味是该技术的*大缺点，因此以该技术对重金属污泥进行资源化时须注意氨水臭味对周遭环境的影响，另外，氨浸后的废渣难以处理，易产生二次污染。以微生物技术对高浓度重金属污泥进行资源回收的案例较少见，目前大多应用在下水道污泥或低浓度废水的重金属去除方面，且反应速率较其它回收处理技术慢。重金属污泥矿化技术目前在相关研究及商业化操作并不多见，属于刚起步的资源化技术，该技术系着眼于重金属污泥组成与含量本就与矿产相同，因此如能使矿物特性突显即可利用已成熟的分选及冶技术将金属资源回收，由于该技术刚刚起步，若要商业化还须进一步发展。高温还原法处理重金属污泥有回收金属资源、产生无害炉渣、流程短等好处，但是设备投资成本较高，若污泥中含有易挥发重金属，则须以污染防治设备进行监控，以避免二次污染的发生。

 

    由上述分析可见，对含铜污泥综合利用采取高温还原工艺虽然设备投资成本较高，但其对重金属回收率高，炉渣可回收利用，产生的烟气如果采取有效的治理措施可防止对环境的污染。因此该技术综合效益更好，竞争力更强，可实现资源的综合利用。

 

二、含铜电镀污泥的来源及组成

 

   含铜电镀污泥主要来自金属表面处理、印刷电路板业、电镀业、电池制造业及电线电缆业废水处理过程中产

 

生的重金属污泥。进厂含水率约为75％，铜泥中主要成分为铜、镍等金属类及石英等，其典型化学成分见表1。

 

  注：(含水25％的干基）

 

三、含铜电镀污泥的回收利用

 

 

    含铜污泥送入立式烘干炉，由无烟煤提供热源，经1000℃左右的焙烧及预还原，形成烧结块，然后进入熔炼炉熔炼，铁、石英等杂质进入炉渣被分离出来，得到铜含量大于81％的粗铜与铜含量约为40％的冰铜，粗铜与冰铜经回转精炼炉除去大部分氧和其它杂质后铸成含铜量大于98.5％阳极铜板。项目整个工艺流程见图1。

 

 

 

    由于含铜电镀污泥的含水量较高，粒度很细，为了保证熔炼炉内温度，增加炉料的透气性，提高其床能率，原来采用的是经回转烘干机使含铜污泥的含水率降低到25%左右，再送到特制的制砖机中添加少量石灰后压制成具有一定强度和粒度的砖形物料，作为熔炼炉的炉料。其缺点是能耗高，熔炼炉的产能低；现采用*新工艺，用立式烧结机进行焙烧、预还原技术，其方法是：将这部分含铜污泥添加少量石灰与无烟煤粉按比例混合搅拌均匀，经成球设备成球后，进入立式烘干炉在1000℃左右焙烧、预还原形成烧结块。烘干炉出口烟气≤200℃；烧结块出料温度≤100℃。烧结块作为熔炼炉的炉料。烧结块烧结工艺见图2。

 

 

    烘干炉产生的烟气经过布袋除尘器除尘与湿法脱硫后，经烟囱达标排放。布袋除尘器收集的烟尘含有被烟气带出的部分重金属污泥，与烧结块筛下的碎料（返料）返回配料仓，成球后入烘干炉。

 

 

                          普通立式烘干炉                                      差动立式烘干炉

 

 

    中心传动与边缘传动相结合差动卸料，增强“中风”，杜绝“抽芯”，无“粉料”及“过烧料”将中心塔尖下部直径缩小，高度增加，有效地将风送到燃烧带中心，弥补“边壁效应”造成的中风不足。为快速烧制高质量的熟料创造了良好的热工条件。降低中心塔尖的转速，甚至可以停转、反转，彻底解决了中心卸料快、边部卸料慢而造成的“抽芯”、“下粉料”的问题，抵消了“漏斗效应”，使燃烧带稳定。在中心塔尖周围设计了一个环形篦圈，由边缘两个小齿轮带动其旋转（可正反转），相对中心塔尖差速转动，增加了卸料截面积（2 ～ 3个环形卸料口），卸料速度大大提高。中心塔尖和环形篦圈转速均可调（配变频器），可正反转，保证了料面的均匀下降，“底火”更稳定，增加了对物料的破碎能力。

 

 

 

 

   烧结块入熔炼炉，加入焦炭与造渣剂石英石和石灰石，焦炭燃烧放出的热量足以使炉料熔化，并使熔体过热，同时形成一定的还原气氛，使铜及其它金属氧化物还原，得到铜含量大于81％的粗铜与铜含量约为40％的冰铜。具体反应过程为：

 

    在高温作用下，高温还原物料中的铜发生氧化，形成Cu2O，由于铜对硫的亲和力大于铁对硫的亲和力，所以在高温还原过程中，产出的Cu2O被炉料中的FeS硫化成Cu2S。还原过程中产生的FeO将与炉料中的SiO2及CaO等造渣物质形成炉渣，含铜率小于0.4％。由于冰铜与炉渣实际上不相互溶解，并且两者比重相差较大，从而可较

好地分离，从而得到冰铜产品。该过程的主要反应式如下：

 

Cu2O+FeS=Cu2S+FeO

 

Cu2S+FeS=Cu2S·FeS

 

    熔炼炉以焦炭为燃料，炉膛内温度高达1250 ～ 1300℃ 。高温下，污泥中的铜盐等重金属盐分解为氧化物，这些氧化物和一氧化碳接触还原为单质铜和其它重金属，由于炉温高达1200℃以上，铜在炉底呈液态，定期将炉内的铜等重金属放出成型，可得到以铜为主，同时含有其它重金属的产品。该过程的主要反应式如下：

 

C+O2=CO2

 

CO2+C=2CO

 

2CuO+CO=Cu2O+CO2

 

Cu2O+CO=2Cu+CO2

 

 

    从熔炼炉排出的烟气，进入尾气处理系统，经冷却后烟气温度降至150℃以下，再经重力沉降室、布袋除尘器、脱硫的联合处理，去除其中的重金属烟尘、SO2后，*后经引风机和烟囱达标排放。布袋除尘器收集下来的主要含次氧化锌的集尘灰，外卖给相关氧化锌回收厂家。熔炼炉渣经水冷却后，形成玻璃体粒化水淬渣，重金

属均固溶于玻璃体中，具有极好的安定性，主要成分是轻质的硅酸盐类无机物，重金属的浸出浓度远低于毒性鉴别标准，可用作建筑辅材或造船厂的除锈材料。

 

 

4、精炼

  

A.精炼工艺：

 

    粗铜与冰铜精炼采用近代较普遍的回转式精炼炉精炼得到含铜量大于98.5％的阳极铜板，作为产品外销。火法精炼主要由氧化和还原两个操作环节构成。铜中有害杂质除去的程度主要取决于氧化过程，而铜中氧的排除程度则决定于还原过程。氧化过程：在氧化过程中，首先是铜的氧化：

 

4Cu+O2=2Cu2O

 

生成的Cu2O溶解于铜液，并与铜液中杂质发生反应，使杂质氧化：

 

Cu2O+Me=2Cu+MeO

 

    在操作温度1373 ～ 1523K条件下，Cu2O的浓度越大，杂质金属Me的浓度就越小。为了迅速完全地除去铜中的杂质，氧化期间温度以1373～1423K为宜，此时Cu2O的饱和浓度为6％ ～ 8％。为了减少铜的损失和提高过程效率，加入溶剂石英砂，使各种杂质生成硅酸铅、砷酸钙等造渣除去。脱硫是在氧化精炼*后进行，氧化除杂质金属结束，立即就会发生剧烈的相互反应，放出SO2：

 

CuS+2Cu2O=6Cu+SO2

 

   这时铜水出现沸腾现象，称为“铜雨”。除硫结束就开始了还原操作过程。还原过程：还原过程主要是还原Cu2O，还原剂分解产出的H2、CO等使Cu2O还原，反应为：

 

Cu2O+H2=2Cu+H2O

 

Cu2O+CO=2Cu+CO2

 

Cu2O+C=2Cu+CO

 

4Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O

 

    还原过程的终点控制*重要，一般以达到铜中含氧0.03％ ～ 0.05％(或0.3％ ～ 0.5％Cu2O)为限。

 

B.污染治理措施：

 

    从回转炉炉尾排出的烟气，进入尾气处理系统，经水冷后烟气温度降至150℃以下，再经布袋除尘器、湿法脱硫的联合处理，去除其中的重金属烟尘、SO2后，*后经引风机经烟囱排空，烟气中污染物均能达标排放。炉门排放的烟尘通过上方的集气罩收集后与精炼炉渣一起至熔炼炉熔炼。主要含次氧化锌的布袋灰，送相关厂家

 回收锌。回转炉渣含有19％左右的铜，自然放冷后，返回熔炼炉熔炼。脱硫渣外卖水泥厂作原料。

 

结论

 

    含铜电镀污泥综合利用采取的高温熔炼工艺虽然设备投资成本较高，经企业实际使用，采用差动立式烘干炉比回转式烘干机及制砖处理工艺，总处理成本下降了30 ～ 40%左右。铜属于不可再生资源，近年我国对铜原材料的需求不断增长，生产铜的经济效益明显，一般在2年左右可收回投资，该工艺在经济上可行。

 

    该工艺产生的炉渣中重金属的浸出浓度远低于毒性鉴别标准，可用作建筑辅材或造船厂的除锈材料，不会造成二次污染。

 

    产生的烟气采取有效的治理措施可防止对环境的污染，同时收集下来的烟尘得到了综合利用，进一步回收了有用资源。过程无废水排放。

 

    该工艺对于含铜电镀污泥进行资源化回收，化害为利，变废为宝，具有明显的环境效益、经济效益与社会效益。

 

目前含铜污泥差动立式烘干炉主要客户