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電鍍污泥回收重金屬的新工藝
丁建東唱鶴鳴丁勇
(南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，南通226019)
摘要：合理、經(jīng)濟(jì)地處理混合電鍍污泥，回收其中有價值的金屬具有重要意義。以不同的酸作為浸出劑對電鍍污泥中的金屬進(jìn)行了浸出效果實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在相同條件下，各酸的浸出效果順序?yàn)?硫酸>鹽酸>王水>硝酸;液體水與固體電鍍污泥比為3，干污泥為5g，硫酸加入量為15mL，時間1h條件下，混合電鍍污泥中金屬銅鋅的浸出率最大，達(dá)到97.38%。分別采用鐵和鐵錳合金還原劑常溫還原低熔點(diǎn)重金屬離子銅、鋅，浸出液中99%以上含量的銅、鋅沉淀，使低熔點(diǎn)重金屬與黑色金屬鐵、錳、鉻有效分離。低熔點(diǎn)混合重金屬可以用來做銅合金添加劑使用，最后沉淀的混合黑色金屬氫氧化物處理后可以用來做煉鋼合金添加劑使用。
關(guān)鍵詞：混合電鍍污泥酸浸合金還原劑回收率
中圖分類號：X705文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-9108(2013)05-1969-05
電鍍企業(yè)在污水處理過程中會產(chǎn)生電鍍污泥，由于電鍍工藝、鍍件種類、廢水處理工藝的不同各有差異，污泥成分較復(fù)雜。電鍍污泥處理不當(dāng)，將嚴(yán)重污染環(huán)境。同時電鍍污泥中含有可以再利用的金屬，如銅、鎳、鉻、鐵和鋅等。污泥中某些重金屬的含量遠(yuǎn)高于這些重金屬在礦石中的含量，具有很高的利用價值。即使電鍍污泥中金屬含量較少，也可以富集[1]。國內(nèi)外采用不同方法回收鋅、鉻、銅和鎳等[2-7]金屬。
按照對電鍍廢水處理方式的不同，可將電鍍污泥分為分質(zhì)污泥和混合污泥兩大類:前者是將不同種類的電鍍廢水分別處理而形成的電鍍污泥，如含鉻污泥、含銅污泥、含鎳污泥和含鋅污泥等，分質(zhì)污泥在電鍍廢水處理過程中就可以提取金屬，減少污泥產(chǎn)生[8];后者是將不同種類的電鍍廢水混合在一起進(jìn)行處理而形成的電鍍污泥。根據(jù)電鍍廢水處理工藝或條件的不同，電鍍污泥主要分為鉻系污泥和非鉻系污泥2種:前者除含鉻外還含鐵、鋅、鎳和銅等金屬的氫氧化物。實(shí)際上多數(shù)電鍍企業(yè)的廢水經(jīng)過處理后得到的大多是混合污泥[9]，尤其是在我國的珠三角地區(qū)，雖有大量的電鍍企業(yè)，為節(jié)省處理電鍍廢水的成本，多數(shù)得到的都是混合污泥。部分混合電鍍污泥根據(jù)焚燒特性可以用作水泥料，研究其不同特性，可以作無害化處理[10-12]。但提取有用金屬更符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。本實(shí)驗(yàn)測定了南通某鍍飾廠電鍍污泥中銅、鋅、鉻和鎳含量，以不同的酸作為浸出劑對電鍍污泥進(jìn)行了浸出實(shí)驗(yàn)，采用鐵合金還原劑常溫還原低熔點(diǎn)金屬離子，使低熔點(diǎn)重金屬與黑色金屬鐵、鎳、鉻有效分離。通過調(diào)整pH值，最后沉淀出鐵、鎳、鉻混合金屬氫氧化物。
1·實(shí)驗(yàn)材料與方法
在酸性溶液中，以銀鹽作催化劑，用過硫酸銨將Cr(Ⅲ)氧化成Cr(Ⅵ)。以苯基代鄰氨基苯甲酸作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液滴定Cr(Ⅵ)，過量的硫酸亞鐵銨與指示劑反應(yīng)，溶液呈亮綠色作為終點(diǎn)。根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量計算出固體廢物浸出液中的總鉻含量。
在檸檬酸銨-氨水介質(zhì)中，當(dāng)有氧化劑碘存在條件下，鎳與丁二酮肟作用產(chǎn)生組成比為1∶4的酒紅色絡(luò)合物，可于波長530nm處進(jìn)行分光光度的測定，確定鎳的含量。
在弱酸性溶液中，Cu(Ⅱ)可被KI還原為CuI和碘單質(zhì)，這是一個可逆反應(yīng)，由于CuI溶解度比較小，當(dāng)有過量的KI存在時，反應(yīng)定量地向右進(jìn)行，析出的碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉為指示劑，間接測得銅的含量。
試樣用鹽酸溶解，在pH為5.5～5.8的條件下，以二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定鋅。
