1.本发明涉及从湿物质提取金属的方法，该湿物质具有高湿度，例如按质量计等于或大于60％，诸如例如皮革厂污泥、造纸厂碎浆机废物，或更通常，来自工业污泥。
背景技术：
2.目前，为了处理由金属污染的富含湿度的物质，诸如例如其中分散有铬的皮革厂污泥或者其中可以分散铅的造纸厂废物，该方法通常是在填埋场干燥和处理。
3.这种传统的解决方案有许多缺点。
4.首先，干燥导致与待通过加热从湿物质消除的水的汽化潜热相关的能量的高消耗。
5.此外，必须避免在干燥阶段期间由湿物质排放的蒸汽将挥发性污染物携带至大气中。
6.进一步的缺点在于需要安全地处理干燥的材料，防止其包含的金属扩散到环境中。
技术实现要素：
7.本发明的根本问题是避免上述缺点，尤其是通过允许借助于技术上有利的方法从物质中回收金属。
8.本发明的目的是提供解决此问题的用于从湿物质提取金属的方法。
9.在此目的中，本发明的目标是提供从湿物质提取金属的方法，该方法允许相对于可以借助于传统方法获得的待干燥产物，增加金属浓度。
10.本发明的另一个目的是提供用于从湿物质提取金属的方法，该方法允许通过容易地防止挥发性或易被气体、烟雾和/或蒸气拖入大气的危险物质进入大气，从而保证高水平的处理安全。
11.本发明的进一步的目的是提供用于从湿物质提取金属的方法，该方法相对于干燥湿物质的传统处理允许提高能量效率。
12.本发明的另一目的是提供用于从湿物质提取金属的方法，相对于传统处理，该方法允许降低待获得的经处理的湿物质的残余固体产物的体积。
13.根据所附的独立权利要求，通过从湿物质提取金属的装置来获得此目的以及下文将更全面地呈现的其他目的。
14.在从属权利要求中描述了根据本发明，用于从湿物质提取金属的方法的详细特征。
15.从描述根据本发明的用于从湿物质提取金属的方法的优选但非排他的实施方式，本发明的进一步特征和优点将变得更加清楚。
具体实施方式
16.本发明涉及从湿物质提取诸如以下金属的方法：
[0017]-可能存在于工业污泥中的金属，例如铅、锌、镉、铜、铝、铁、锌和其他重金属和无机化合物；
[0018]-可能存在皮革厂的加工废物中的金属，例如汞、镉、铬；
[0019]-可能存在于造纸厂的加工废物中的金属，例如铜、锰、铅、铬、锌；
[0020]-可能存在于制图工业的加工废物中的金属，例如金属氯化物；
[0021]
根据本发明，所述方法包括：
[0022]-步骤a，借助于热化学处理所述湿物质将所述金属浓缩在碳质固体中以将所述湿物质转化为所述碳质固体，具有处理气体的随附产生；
[0023]-步骤b，在由优选包含以亚化学计量的量的氧气的操作气体构成的气氛中热化学分解碳质固体，以进行所述热化学分解，以促进所述金属与存在于碳质固体中的物质的组合形成盐和其他固体化合物，并且优选防止所述金属的氧化物的形成，并且将所述盐和其他固体化合物浓缩在碳质固体的残余灰分中，同时提供从碳质固体形成包括烃的可燃合成气体；
[0024]-步骤c，从所述灰分中提取所述金属。
[0025]
尤其，步骤a的热化学处理可以包括在以下条件下处理所述湿物质：在150℃至300℃之间的处理温度，优选在10atm至50atm之间的处理压力，即高于水在处理温度下的蒸气压，优选但不排他地时间在30分钟至8小时之间，在液态水的存在下；
[0026]
所述湿物质优选包括：
[0027]-以溶解和/或悬浮在水中的材料形式的工业加工废物；所述金属可以包括铅、锌、镉、铜、铝、铁、锌；
[0028]-鞣制工艺中产生的污泥；所述金属包括铬和/或钴和/或镉和/或汞和/或铬和/或铅和/或铜；
[0029]-由造纸厂碎浆机产生的废物；所述金属包括铅和/或铜和/或锰和/或铬和/或锌；
[0030]
由制图工业产生的废物；所述金属包括铅和/或氯化物。
[0031]
步骤c优选包括增溶所述盐和/或其他固体化合物以提取所述金属。
[0032]
优选地，对于从灰分提取金属，根据待提取金属的类型，使用传统方法，例如选自：浸出、沉淀、液-液提取、使用离子交换树脂提取、反渗透和电解、聚合物支持的超滤(psu)，吸附和吸收，“纸浆载体(carrier-in-pulp)”。在这最后的方法中，将回收提取的金属的载体材料与灰分同时添加至浸出溶液中，并通过物理分离方法诸如磁分离或筛分从纸浆中收集。
[0033]
所述热化学分解可以包括以下的选择或可以由以下的选择组成：
[0034]-所述碳质固体的气化操作；
[0035]-所述碳质固体的热解操作；
[0036]-所述碳质固体的热解气化操作；
[0037]-所述碳质固体的燃烧操作；
[0038]-所述碳质固体的氧气燃烧和/或蒸汽燃烧操作。
[0039]
步骤a可以包括所述湿物质的水热碳化或由所述湿物质的水热碳化组成。
[0040]
步骤b中使用的操作气体可以由包括以下的混合物组成：
[0041]-所述步骤a中获得的所述处理气体，并且包含蒸汽、二氧化碳、氮和硫化合物以及痕量的一氧化碳和轻质芳烃以及污染和臭味组分；
[0042]-包含以气态形式的氧气和/或其化合物的辅助气体，并且所述辅助气体优选包括环境空气或由环境空气组成；
[0043]
其中，所述辅助气体与所述处理气体混合以获得存在于其中实施所述步骤b的气氛中的预定浓度的氧气。
[0044]
以此种方式，臭味/或污染的气态级分包含在由步骤a产生的处理气体中，而不是分散到大气中，其至少部分地用作步骤b中的反应物质和/或载气，诸如蒸汽中包含的氧气、二氧化碳、一氧化碳和烃。
[0045]
因此，获得了以下的双重优点：用包含在步骤b中有用的氧气的处理气体为步骤b供能，同时避免将处理气体引入大气的污染效应，避免为消除包含在大气中的污染物和/或臭味而对大气进行的任何处理操作。
[0046]
本方法还可以包括步骤d，通过燃烧合成气体产生热能和/或电能。
[0047]
优选地，使用的所述能量至少部分用于进行所述方法或为在实施所述方法的工厂中的工业部件供能，以处理工厂自身产生的污泥。
[0048]
以此种方式，通过在燃烧中使用合成气体，不仅减少了方法的废物，而且通过使用经由合成气体燃烧产生的能量以进行相同的方法，提高了方法自身的能量效率。
[0049]
此方法还可以包括：
[0050]-步骤f，提供通过洗涤在步骤b中产生的合成气体的过滤，获得包含烃的废液；
[0051]-步骤g，在所述步骤a的热化学处理之前将所述废液添加至所述湿物质。
[0052]
以此种方式，回收了存在于洗涤水中的烃，实现了以下的双重优点：减少了来源于燃烧方法的有害物质，从而减少了此方法对环境的影响，以及提高了碳质固体的热值，以提高整体方法的能量效率。
[0053]
因此很容易理解，通常，本方法如何允许相对于可以借助于传统方法获得的待干燥产物，增加金属浓度。
[0054]
事实上，步骤a使得以下成为可能：在获得的碳质固体中发现的金属浓度远高于最初包含在湿物质中的90％的金属。
[0055]
另一方面，步骤b防止金属组合以形成易被形成的合成气体拖拽的轻质且挥发性的化合物。
[0056]
事实上，步骤b促进了盐和其他固体化合物的形成，该固体化合物通常由重级分组成，然而，很容易从中获得要提取的金属，例如通过增溶。
[0057]
此外，即使在步骤b之后，金属的量仍显著高于最初包含在初始湿物质中的金属的90％的量。
[0058]
以此种方式，根据本发明的方法证明在将最初湿物质的金属浓缩在步骤b产生的灰分中是非常有效的。
[0059]
根据本发明的方法很容易地在湿物质产生场所诸如在工业、皮革厂或造纸厂直接实施。
[0060]
它可以容易地连续实施并且需要例如3至5小时之间的处理时间。
[0061]
此外，很容易理解根据本发明的从湿物质提取金属的方法是如何允许通过防止或大大降低有害或者易被烟雾和/或蒸气拖入大气中的挥发性物质释放到大气中，来因此保证高水平的处理安全。
[0062]
此外，根据本发明的从湿物质提取金属的方法允许相对于传统湿物质干燥处理提高能量效率，并且与传统处理相比，获得经处理的湿物质的残余固体产物的体积降低。
[0063]
由此构思的本发明容易受到许多修改和变化的影响，所有这些修改和变化都在所附权利要求书的保护范围内。
[0064]
进一步的，所有细节可替换为其他技术等效元素。
[0065]
在提及的操作和技术特征后有符号或参考数字的情况下，使用该符号或参考数字只是为了增加说明书和权利要求书本身的可理解性，因此，它们不以任何方式构成对通过符号或参考数字单纯借助实例识别的每个元素的解释的限制。