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1、十、工業(yè)固廢中有價(jià)成分的 提取原理一、固體廢物化學(xué)浸出基本原理二、固體廢物生物處理基本原理三、浸出液中目的組分的提取與分離原理前段學(xué)習(xí)回顧固體廢物緒論城市生活垃圾緒論垃圾預(yù)處理垃圾堆肥垃圾厭氧消化垃圾熱解垃圾焚燒垃圾衛(wèi)生填埋污泥濃縮與脫水工業(yè)固廢的產(chǎn)生？??制品(products)礦床(deposit)礦石(ore)金屬metal精礦(concentrate)冶煉(metallurgy)脈石(gangue)采礦(mining)選礦(mineraldressing)加工(processing)尾礦(tailing)廢渣(slag&residue)廢料(scrap
2、)工業(yè)固廢特征：（如礦業(yè)、化工和冶金廢渣等）成分復(fù)雜、嵌布粒度微細(xì)、有價(jià)成分含量低采用化學(xué)浸出或生物浸出技術(shù)提取其中有價(jià)成分或者去除其中有害成分（目的組分）工業(yè)固廢處理??一、固體廢物化學(xué)浸出基本原理浸出——溶劑選擇性的溶解固體廢物中的某種目的組分，使該組分進(jìn)入溶液中而與廢物中其他組分相分離的工藝過程。浸出過程是個(gè)提取和分離目的組分的過程。浸出過程所用的藥劑稱為浸出劑，浸出后含有目的組分的溶液稱為浸出液，殘?jiān)Q為浸出渣。浸出方法——依藥劑種類不同，浸出可以分為酸浸、堿浸、鹽浸、水浸等。1.酸浸常用的酸浸劑包括稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、硝酸、王水、氫氟酸、亞硫酸等，
3、凡廢物中的某種組分可通過酸溶進(jìn)入溶液的都可以采用酸浸的方法。包括簡(jiǎn)單酸浸、氧化酸浸、還原酸浸三種方法。（1）簡(jiǎn)單酸浸適用于浸出某些易被酸分解的簡(jiǎn)單金屬氧化物、金屬含氧鹽及少數(shù)的金屬硫化物中的有價(jià)金屬，簡(jiǎn)單酸浸過程反應(yīng)式如下：大部分金屬的簡(jiǎn)單氧化物、金屬鐵酸鹽、砷酸鹽和硅酸鹽能簡(jiǎn)單酸溶，大部分金屬硫化物不能簡(jiǎn)單酸溶以銅為例——簡(jiǎn)單酸浸是含銅物料回收金屬銅的重要方法，其浸出反應(yīng)式為：孔雀石黑銅礦一般的含銅礦物均較易稀酸溶出，但赤銅礦和輝銅礦需要氧化劑的參與才能完全浸出；黃銅礦和自然銅即使有氧化劑存在，其浸出率也相當(dāng)?shù)?，其含量高時(shí)宜用氧化酸浸和其他浸出方法。輝銅礦黃
4、銅礦（2）氧化酸浸多數(shù)金屬硫化物在酸性溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，不易簡(jiǎn)單酸溶。但在有氧化劑存在時(shí)，幾乎所有的金屬硫化物在酸溶液中或在堿液中均能被氧化分解而浸出，其氧化分解反應(yīng)為：常壓氧化酸浸時(shí)常用的氧化劑有：氧化除用于浸出金屬硫化物以外，還常用于浸出某些低價(jià)金屬化合物，使其中低價(jià)金屬氧化成高價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)入酸液中。如輝銅礦中的銅的氧化酸浸：（3）還原酸浸用于浸出變價(jià)金屬的高價(jià)金屬氧化物和氫氧化物，如鎳渣、錳渣、鈷渣等，其還原酸浸反應(yīng)式如下：工業(yè)上常用的還原劑有金屬鐵等，浸出廢物鎳渣、錳渣、鈷渣中有用組分等，浸出反應(yīng)：2.堿浸堿浸的特點(diǎn):藥劑的浸出能力比一般酸浸藥劑弱，但浸
5、出過程選擇性高，浸出液純度較高，且設(shè)備防腐問題比較容易解決。常用的堿浸藥劑:包括碳酸銨和氨水、碳酸鈉、苛性鈉、硫化鈉等，相應(yīng)的浸出方法包括銨浸、碳酸鈉溶液浸出、苛性鈉溶液浸出和硫化鈉溶液浸出等。（1）氨浸常用于含金屬銅、鈷、鎳及其氧化物的廢物的浸出，其浸出機(jī)理相似，屬于金屬電化學(xué)過程。由于銅、鈷、鎳能與氨形成穩(wěn)定的可溶絡(luò)合物，擴(kuò)大了離子在溶液中的穩(wěn)定區(qū)，降低了銅、鈷、鎳的還原電位，使其較易轉(zhuǎn)入浸液。對(duì)含鐵高且脈石以碳酸鹽為主的銅鎳廢物的浸出宜采用氨浸法。氨浸銅及其礦物的主要反應(yīng)為：（2）碳酸鈉溶液浸出凡是能與碳酸鈉反應(yīng)生成可溶性鈉鹽的廢物，碳酸鹽含量較高的廢物
6、更適合采用這種浸出方法。目前主要用于浸出某些含鎢廢料、硫化鉬氧化焙燒渣、含磷廢物、含釩廢物等，其浸出反應(yīng)式：（3）苛性鈉溶液浸出兩性金屬常用苛性鈉浸出；含硅高的固體廢物中的有價(jià)組分也常用苛性鈉溶液浸出，苛性鈉浸出某些廢物組分的浸出反應(yīng)，如方鉛礦（4）硫化鈉溶液浸出硫化鈉可分解砷、銻、錫、汞等硫化物，使它們生成可溶性硫代鹽的形態(tài)轉(zhuǎn)入浸液中。因此，凡含這類硫化物的廢物都可以用硫化鈉溶液浸出，浸出反應(yīng)：3.鹽浸利用某些無機(jī)鹽水溶液為浸出劑，浸出廢物原料中的某組分的過程。常用的鹽浸劑有氯化鈉、高價(jià)鐵鹽、氯化銅和次氯酸鈉等溶液。氯化鈉浸出鉛廢物的反應(yīng)為：4.浸出效果衡量
7、浸出過程衡量：目的組分的浸出率、浸出過程的選擇性及浸出藥劑用量等。某組分的浸出率是指浸出條件下該組分轉(zhuǎn)入浸出液中的質(zhì)量與其在廢物原料中的總質(zhì)量之比常用百分?jǐn)?shù)表示。浸出過程的選擇性常用選擇性系數(shù)表示，它是在相同浸出條件下，某兩組分的浸出率之比，即，值越接近1，表示浸出過程中該組分得浸出選擇性越差。5浸出方法與設(shè)備(1)滲濾浸出槽（池）—被浸出廢物固定不動(dòng)，浸出劑滲濾通過固定廢物層完成浸出過程(2)攪拌浸出槽—最常用的浸出方法，機(jī)械攪拌、空氣攪拌浸出槽（泊邱克槽或布朗空氣攪拌槽）(3)堆浸案例分析（同學(xué)訓(xùn)練—再講解）依據(jù)物相、成分，確定工藝流程某種金屬?gòu)U渣主要含銅
8、10%、鋅15%、銀1%、鐵20%，其
