針對重金屬固體廢物中有價金屬元素的分離和回收，以及通過金屬分離后全面經濟地對殘渣進行綜合利用新技術缺乏的現狀，課題組提出了合成人工硫化礦并開發硫磺建材的硫固定處理新技術，旨在利用我國豐富的硫資源，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硫固定包裹等固定手段實現無害化處理，并最終可將廢渣開發成一種新型硫磺建材。作為此項目的前期工作，本研究主要集中于確定廢渣中重金屬硫固定的優化工藝，研究篩選添加劑提高固定效果，并對重金屬的硫化促進與強化過程進行研究，為以后的金屬回收奠定基礎。主要... 針對重金屬固體廢物中有價金屬元素的分離和回收，以及通過金屬分離后全面經濟地對殘渣進行綜合利用新技術缺乏的現狀，課題組提出了合成人工硫化礦并開發硫磺建材的硫固定處理新技術，旨在利用我國豐富的硫資源，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硫固定包裹等固定手段實現無害化處理，并最終可將廢渣開發成一種新型硫磺建材。作為此項目的前期工作，本研究主要集中于確定廢渣中重金屬硫固定的優化工藝，研究篩選添加劑提高固定效果，并對重金屬的硫化促進與強化過程進行研究，為以后的金屬回收奠定基礎。主要研究結果如下：（1）確定了重金屬廢渣硫固定的優化工藝條件。以某冶煉廠硫化中和渣為研究對象，發現單質硫能有效固定硫化中和渣中的Cd、Zn，而對固定工藝的進一步研究發現：粗細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，當加硫率為55％時，Cd濃度降為0.248mg/L，低于浸出毒性鑒別標準的0.3mg/L；硫固定過程能在較短的加熱攪拌時間內達到很好的效果；其最優固化溫度為140℃；固化體冷卻方式對重金屬固定效果及固化體的表面形貌影響不大。此外，固化體的長期浸出試驗表明，重金屬在硫磺固化體中能被有效地包裹與固定。（2）開發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的對固定效果的提高作用優于Na2CO3。此外，三種添加劑都能減少固化體達到固定效果所需的硫磺用量。單質硫對重金屬的固定作用主要來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通過提高浸出液pH值來提高固定效果，而NaOH能促進重金屬的硫化作用，生成不溶于水也不溶于酸的金屬硫化物，使體系發生了化學固定，從而提高固定效果。（3）探討了重金屬硫化促進與強化過程，為進一步的金屬硫化浮選回收打下基礎。熱力學計算及試驗驗證表明，不同重金屬發生硫化反應的趨勢為：Pb>Cd>Zn。采用機械活化促進硫化時，隨著球磨時間的延長，樣品的衍射峰出現矮化與寬化。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后才開始出現CdS晶體；而ZnO與S的混合物在球磨60h后仍沒有新的晶型出現。對于Cd與Zn，單獨的機械活化不能有效實現其硫化，而加熱強化與添加劑強化都能使Cd與Zn的硫化反應易于發生。此外，采用黃鐵礦代替單質硫作為硫源時，重金屬硫化反應能在較短的球磨時間內發生，過量FeS2有利于CdO、ZnO的硫化過程。