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【簡介】
電鍍污泥中重金屬最佳浸出條件的實驗研究
王春花，曾文榮，張喜斌
(惠州學院化學工程系，廣東惠州516007)
摘要：研究了電鍍污泥中重金屬的浸出方法，對幾種常用的浸出劑進行對比實驗，最終選定硫酸作為浸出劑，并確定最佳浸出工藝條件：污泥細度為100目，每2g污泥溶解在10 mL.pH值為1.5的硫酸溶液中，常溫下振蕩1.5 h。在該條件下，污泥中重金屬Cu,Ni,Zn,Cr的漫出率最高，均達95%以上，為后續(xù)回收工藝奠定了較好的基礎。
關(guān)鍵詞： 電鍍污泥；浸出率；重金屬
中圈分類號：X 78 文獻標識碼：A 文章編號：1000-4742(2011)02-0036-04
O前言
化學沉淀法是處理電鍍廢水最常用的方法，但該方法會產(chǎn)生大量的污泥[1]，且污泥中富集了電鍍廢水中的絕大部分重金屬。若不經(jīng)處理隨意堆放，不僅會造成嚴重的環(huán)境污染，危害人類健康，且會使得重金屬資源大量流失。近年來，電鍍污泥的資源化利用技術(shù)得到了廣泛研究，其常用處理方法較多[2]，其中，以濕法回收重金屬的研究最多。而重金屬的浸出是這一技術(shù)的首要步驟，且浸出效果的好壞直接影響到金屬的回收率。
所謂浸出是利用一定的浸出劑將電鍍污泥中的有價重金屬浸出呈液態(tài)離子的過程，浸出劑選擇的原則是熱力學上可行、反應速率快、經(jīng)濟合理、來源廣泛[3]。一般的浸出方法包括水浸出、鹽浸出、酸浸出、堿浸出和細菌浸出等[4]。對電鍍污泥來說，可行的浸出方法有氨浸出、酸浸出及細菌浸出等。由于電鍍污泥中重金屬的質(zhì)量濃度非常高，細菌的耐受力不足，因此常將氨水和酸作為浸出劑對電鍍污泥進行浸出[5]。
本文以廣東惠州某環(huán)保技術(shù)有限公司所取的電鍍污泥為實驗對象，進行深入細致的綜合研究，最終目的是探索出一種合理、簡單、高效并且適用于工業(yè)化生產(chǎn)的浸出方案，是一項具有明顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的研究工作。
1 實驗
1.1實驗原料
電鍍污泥取自廣東惠州某環(huán)保技術(shù)有限公司，污泥中含有Cu，Ni，Cr，Zn，Fe等多種金屬物質(zhì)。濕污泥外觀呈灰綠色；干污泥外觀呈灰青色，內(nèi)夾深藍色硬質(zhì)顆粒。
初始污泥先進行含水率、pH值和金屬成分的測定。剩余污泥放入135℃烘箱中烘至恒重，取出冷卻，置碾缽中碾碎；經(jīng)各種不同細度的鋼篩過篩，入玻璃瓶中，密封保存，以備使用。經(jīng)實驗測定，該污泥含水率為79%；pH值為8.3，呈弱堿性；干污泥中重金屬的質(zhì)量分數(shù)分別為：Cu 8.35%，Ni 9. 14%,Fe 2.32%,Zn l.21%, Cr O.86%。
1.2實驗方法
根據(jù)重金屬的浸出機理，浸出劑的類型、浸出劑的pH值、浸出劑的體積、浸出溫度、浸出時間和干污泥的給料細度等都影響著浸出效果[6]。因此本文著重研究上述因素對重金屬的浸出效果的影響。
實驗方法：將2g烘干的給定細度的污泥裝入50 mL小燒杯中，加入定量所選的浸出劑，置水浴鍋內(nèi)恒溫攪拌一定時間，待污泥和浸出劑反應充分后，取出靜置0.5 h；然后4 000 r /min離心7 min，將上清液倒入25 mL比色管，剩余殘渣洗滌兩次，均將上清液倒入比色管，用蒸餾水定容，測其pH值；稀釋不同倍數(shù)后用原子吸收分光光度法測定其中重金屬(Cu，Ni，Zn，Cr，Fe)的質(zhì)量，利用公式(1)計算浸出率：