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(jià)值的金屬具有重要意義。以不同的酸作為浸出劑對(duì)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(shí)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(lái)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(lái)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(lèi)號(hào)：X705文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9108(2013)05-1969-05

電鍍企業(yè)在污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電鍍污泥，由于電鍍工藝、鍍件種類(lèi)、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(shí)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(jià)值。即使電鍍污泥中金屬含量較少，也可以富集[1]。國(guó)內(nèi)外采用不同方法回收鋅、鉻、銅和鎳等[2-7]金屬。

按照對(duì)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(lèi):前者是將不同種類(lèi)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(guò)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(lèi)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(guò)處理后得到的大多是混合污泥[9]，尤其是在我國(guó)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(wú)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(cè)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(duì)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(guò)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(guò)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(guò)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(jì)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(zhǎng)530nm處進(jìn)行分光光度的測(cè)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(gè)可逆反應(yīng)，由于CuI溶解度比較小，當(dāng)有過(guò)量的KI存在時(shí)，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(cè)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。