结晶法回收电镀污泥中有价金属的工艺研究.doc

结晶法回收电镀污泥中有价金属的工艺研究更新时间来源中国电镀助剂网作者阅读网友评论条目前电镀行业的大多数企业仍使用铜镍铬锌等金属材料为电镀载体过程中残留大量的电镀废水和污泥处理电镀污泥的技术有火法回收和湿法回收而湿法回收技术有酸浸和氨浸两种工艺因此在处理过程中会产生大量含等重金属的混合污泥这种混合污泥含有多种金属成分性质复杂若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资源回收其中的铜镍铬锌等金属不仅可缓解环境污染实现清洁生产而且具有显著的生态和经济效益因此研究电镀污泥中金属的回收利用技术对我国实现可持续发展具有深远的现实意义回收电镀污泥中有价金属的工艺途径有多种本文论述的回收电镀污泥中的有价金属的工艺是采用硫酸及精制过程产生的滤液浸泡电镀污泥综合利用海边晒场对浸出液进行浓缩分步结晶分别提取各种有价金属优点是有价金属浸出率高提取方法简单成本低可实现节能和环保生产基本原理电镀污泥里的金属主要以氢氧化物形式存在如等所以采用硫酸浸的方法反应后生成溶于水的硫酸盐混合物如等此过程大致产生如下反应硫酸盐溶解度大但结晶难通过硫酸盐与形成复盐使溶解度降低反应式如下硫酸铜铵和硫酸镍铵溶解度时的溶解度分别为水和水与硫酸铬铵和硫酸锌铵溶解度时的溶解度分别为水和水相差较大所以通过复盐反应采取分步结晶的方法先提取硫酸铜铵和硫酸镍铵混晶再提取硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶再通过亚硫酸氢钠还原将硫酸铜铵和硫酸镍铵以氧化亚铜和硫酸镍铵的形式分离开来采用草酸将硫酸铬铵和硫酸锌铵以硫酸铬铵和草酸锌的形式分离开来进而通过分步结晶提取各种有价金属工艺流程酸浸电镀污泥采用浓硫酸浸泡电镀污泥生成溶于水的硫酸盐混合物浸出液与残渣分离通过压滤澄清等将金属浸出液与废渣分离提取金属或金属化合物浸出液通过防酸防渗漏海边晒场自然浓缩到某一浓度后加入定量的固体硫酸铵进行复盐反应结晶分离出硫酸铜铵和硫酸镍铵混晶分离出硫酸铜铵和硫酸镍铵混晶后的金属浸出液继续晒场浓缩到某一浓度后加入定量的固体硫酸铵进行复盐反应结晶分离出硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶分离出硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶后的金属浸出液循环浓缩结晶提取金属化合物混合物的分离硫酸铜铵和硫酸镍铵混晶的分离用亚硫酸氢钠将硫酸铜铵还原成氧化亚铜过滤分离出氧化亚铜滤液结晶分离出硫酸镍铵分离出硫酸镍铵的滤液返回浸泡电镀污泥反应过程如下硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶的分离采用草酸将硫酸锌铵以草酸锌的形式沉淀出来滤液重新结晶分离出硫酸铬铵分离出硫酸铬铵的滤液返回浸泡电镀污泥反应过程如下httpwwwgoootechcomgtechpicimagesimagesimage00111gif硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶的分离采用草酸将硫酸锌铵以草酸锌的形式沉淀出来滤液重新结晶分离出硫酸铬铵分离出硫酸铬铵的滤液返回浸泡电镀污泥反应过程如下httpwwwgoootechcomgtechpicimagesimagesimage00112gif结果与讨论酸浸温度对常温酸浸和加热酸浸进行试验比较最终确定最佳的浸出条件电镀污泥完全溶解浸出终点浸出时间试验结果见表httpwwwgoootechcomgtechpicimagesimagesimage00113gif试验发现常温酸浸反应时间短效率高浸出率高但浸出液中金属离子浓度较低提高液固比可以提高金属离子浓度所以试验了不同温度下的金属浸出率及浸出液金属离子浓度试验结果显示下浸泡电镀污泥金属离子浓度明显提高试验结果见表httpwwwgoootechcomgtechpicimagesimagesimage00114gif铁离子的去除亚硫酸氢钠将硫酸铜铵和硫酸镍铵混晶分离后的滤液以及草酸将硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶分离后的滤液皆为饱和溶液溶液中含有高浓度的和为实现闭路循环将这些滤液返回浸泡电镀污泥过程滤液返回浸泡结果的浸出率分别为结果表明铁的浸出率降低了表明在上述浸泡条件下和一价阳离子反应生成不溶于酸的化合物从而将大部分的铁留在废渣里其反应式可表示如下容易被氧化成先通入空气氧化而后根据总铁量定量形成黄铁矾所需的的摩尔数量加入精制滤液继续浸泡试验结果为的浸出率分别为废渣为结果表明铁的浸出率明显下降浸出液与废渣的分离方法及澄清时间浸出液经压滤后滤液进行沉降澄清清液即金属浸出液进行晒场浓缩浑浊液则返回浸泡电镀污泥滤液澄清时间试验结果如下滤液静置时间分别为时澄清程度细小微粒含量分别为较多少量澄清澄清试验结果表明最佳的澄清时间为废渣处理废渣危废成分分析见表httpwwwgoootechcomgtechpicimagesimagesimage00115gif由表可知废渣的危废成分均低于标准可以安全填埋从浸出液中提取金属采用溶剂萃取法和化学沉淀法可提取和分离浸出液里的金属浸出液里的金属主要以硫酸盐形式存在硫酸盐的溶解度大难结晶但它们易与形成复盐复盐在水中的溶解度比组成它的每一组分的溶解度都要小所以利用硫酸复盐溶解度小易结晶来提取浸出液中的有价金属硫酸铜铵和硫酸镍铵的溶解度相差不多所以硫酸铜铵和硫酸镍铵会以混晶形式析出硫酸铜铵的溶解度略低于硫酸镍铵的溶解度试验表明按浸出液中铜镍总含量加入摩尔倍数的固体硫酸铵进行复盐反应可较完全地结晶分离出硫酸铜铵与硫酸镍铵的混晶硫酸铬铵和硫酸锌铵的溶解度相差不多所以硫酸铬铵和硫酸锌铵也会以混晶形式析出由于浸出液里锌含量较低试验表明要按浸出液中铬含量加入摩尔倍数的固体硫酸铵进行复盐反应可较完全地结晶分离出硫酸铬铵和硫酸锌铵混晶分离出硫酸铬铵和硫酸锌铵的混晶后的浸出液仍为饱和溶液继续浓缩结晶提取上述金属化合物结束语采用浓硫酸热空气精制滤液在加热条件下浸泡电镀污泥有价金属浸出率高金属离子浓度高铁的浸出率低有利于有价金属的提取利用海边风大蒸发快等气候特点采用防酸防渗漏海边晒场对金属浸出液进行自然浓缩设备投资少不耗能可大幅降低生产成本采用分步结晶的方法提取金属浸出液中的金属方法简单容易操作采用闭路循环生产工艺生产过程不排放污染物不产生二次污染利于环保参考文献何炎庆张广柱从电镀污泥中回收有价金属的工艺探究再生资源与循环经济石太宏陈可电镀重金属污泥的无害化处置和资源化利用污染防治技术李盼盼彭昌盛电镀污泥中铜和镍的回收工艺研究电镀与精饰祝万鹏叶波清杨志华等溶剂萃取法提取电镀污泥氨浸出渣中的金属资源环境科学乐善堂李平唐小勇等从氨氯化铵溶液中萃取铜的研究华南师范大学学报自然科学版李红艺刘伟京陈勇等电镀污泥中铜和镍的回收和资源化技术中国资源综合利用毛谙章陈志传张志清等电镀污泥中铜的回收化工技术与开发