針對(duì)重金屬固體廢物中有價(jià)金屬元素的分離和回收，以及通過(guò)金屬分離后全面經(jīng)濟(jì)地對(duì)殘?jiān)M(jìn)行綜合利用新技術(shù)缺乏的現(xiàn)狀，課題組提出了合成人工硫化礦并開(kāi)發(fā)硫磺建材的硫固定處理新技術(shù)，旨在利用我國(guó)豐富的硫資源，將廢渣中的重金屬硫化為金屬硫化物，加以浮選回收，而廢渣中殘余重金屬通過(guò)硫固定包裹等固定手段實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理，并最終可將廢渣開(kāi)發(fā)成一種新型硫磺建材。作為此項(xiàng)目的前期工作，本研究主要集中于確定廢渣中重金屬硫固定的優(yōu)化工藝，研究篩選添加劑提高固定效果，并對(duì)重金屬的硫化促進(jìn)與強(qiáng)化過(guò)程進(jìn)行研究，為以后的金屬回收奠定基礎(chǔ)。主要... 針對(duì)重金屬固體廢物中有價(jià)金屬元素的分離和回收，以及通過(guò)金屬分離后全面經(jīng)濟(jì)地對(duì)殘?jiān)M(jìn)行綜合利用新技術(shù)缺乏的現(xiàn)狀，課題組提出了合成人工硫化礦并開(kāi)發(fā)硫磺建材的硫固定處理新技術(shù)，旨在利用我國(guó)豐富的硫資源，將廢渣中的重金屬硫化為金屬硫化物，加以浮選回收，而廢渣中殘余重金屬通過(guò)硫固定包裹等固定手段實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理，并最終可將廢渣開(kāi)發(fā)成一種新型硫磺建材。作為此項(xiàng)目的前期工作，本研究主要集中于確定廢渣中重金屬硫固定的優(yōu)化工藝，研究篩選添加劑提高固定效果，并對(duì)重金屬的硫化促進(jìn)與強(qiáng)化過(guò)程進(jìn)行研究，為以后的金屬回收奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：（1）確定了重金屬?gòu)U渣硫固定的優(yōu)化工藝條件。以某冶煉廠硫化中和渣為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)單質(zhì)硫能有效固定硫化中和渣中的Cd、Zn，而對(duì)固定工藝的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：粗細(xì)廢渣顆粒的混合有利于Cd的固定；重金屬的固定效果隨著硫磺加入量的增加而增強(qiáng)，當(dāng)加硫率為55％時(shí)，Cd濃度降為0.248mg/L，低于浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)的0.3mg/L；硫固定過(guò)程能在較短的加熱攪拌時(shí)間內(nèi)達(dá)到很好的效果；其最優(yōu)固化溫度為140℃；固化體冷卻方式對(duì)重金屬固定效果及固化體的表面形貌影響不大。此外，固化體的長(zhǎng)期浸出試驗(yàn)表明，重金屬在硫磺固化體中能被有效地包裹與固定。（2）開(kāi)發(fā)了能提高重金屬固定效果的有效添加劑。在所考察的NaOH、Na2SO3、 Ca（OH）2、NaNO2、 Na2S2O3·5H2O、Na2S-9H2O和Na2CO3七種添加劑中，NaOH、Ca（OH）2和Na2CO3能提高硫固定效果。其中NaOH能提高固化體在中性及酸性浸出條件下的固定效果，而另兩種添加劑能提高其在中性條件下的固定效果。三種有效添加劑的最佳用量視固化效果的要求而定，NaOH與Ca（OH）2的對(duì)固定效果的提高作用優(yōu)于Na2CO3。此外，三種添加劑都能減少固化體達(dá)到固定效果所需的硫磺用量。單質(zhì)硫?qū)χ亟饘俚墓潭ㄗ饔弥饕獊?lái)自于固化體的宏觀包容與微觀包容，屬于物理固定。添加劑Ca（OH）2與Na2CO3通過(guò)提高浸出液pH值來(lái)提高固定效果，而NaOH能促進(jìn)重金屬的硫化作用，生成不溶于水也不溶于酸的金屬硫化物，使體系發(fā)生了化學(xué)固定，從而提高固定效果。（3）探討了重金屬硫化促進(jìn)與強(qiáng)化過(guò)程，為進(jìn)一步的金屬硫化浮選回收打下基礎(chǔ)。熱力學(xué)計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證表明，不同重金屬發(fā)生硫化反應(yīng)的趨勢(shì)為：Pb>Cd>Zn。采用機(jī)械活化促進(jìn)硫化時(shí)，隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品的衍射峰出現(xiàn)矮化與寬化。PbO與S混合球磨5h后即生成PbS與PbSO4晶體；CdO與S的混合物球磨60h后才開(kāi)始出現(xiàn)CdS晶體；而ZnO與S的混合物在球磨60h后仍沒(méi)有新的晶型出現(xiàn)。對(duì)于Cd與Zn，單獨(dú)的機(jī)械活化不能有效實(shí)現(xiàn)其硫化，而加熱強(qiáng)化與添加劑強(qiáng)化都能使Cd與Zn的硫化反應(yīng)易于發(fā)生。此外，采用黃鐵礦代替單質(zhì)硫作為硫源時(shí)，重金屬硫化反應(yīng)能在較短的球磨時(shí)間內(nèi)發(fā)生，過(guò)量FeS2有利于CdO、ZnO的硫化過(guò)程。