从中性废水中萃取回收六价铬方法
申请日期：2018.09.18
公佈（公告）日期：2018.12.28
IPC分类号/02;C02F1/26;/22
概括
本发明公开了一种从中性废水中提取六价铬（Cr(VI)）的方法，属于工业废水处理与环境保护领域。该方法通过对工业废水进行萃取反萃取，回收工业废水中的Cr(VI)，成本低，工艺重复性好，经该方法预处理后的含Cr(VI)工业废水可达到国家对Cr(VI)的排放标准。传统的萃取方法一般在pH=2‑3时最佳萃取条件。本发明的方法首次采用双阳离子季铵盐萃取剂对Cr(VI)进行萃取，在pH=2‑8时Cr(VI)的萃取率大于96%，开辟了一条中性条件下Cr(VI)的萃取回收之路，可广泛应用于近中性土壤及地表水中Cr(IV)的萃取，效果显著。
索赔
1.一种中性条件下六价铬的提取回收方法，其步骤如下
（1）将含Cr(VI)的工业废水稀释定容，采用原子吸收光谱法测定废水中Cr(VI)的初始浓度；
(2)调节步骤(1)中含Cr(VI)工业废水的pH值至2～8的范围；
(3)用双阳离子萃取剂萃取步骤(2)所得含Cr(VI)工业废水，得到有机相和含Cr(VI)的萃余液；
(4)反萃取步骤(3)中的有机相，得到仅含Cr(VI)的水相；
(5)向步骤(4)得到的含Cr(VI)水溶液中加入还原剂，将其还原为Cr(III)，调节pH，生成Cr(OH)3沉淀，经分离、洗涤，再经干燥、脱水，即得含铬的氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种中性条件下提取回收六价铬的方法，其特征在于步骤（2）中加入0.1mol/L的NaOH或HCl调节含Cr(VI)工业废水的pH值。
3.根据权利要求1所述的一种中性条件下萃取回收六价铬的方法，其特征在于步骤（3）中所述的双阳离子萃取剂为双阳离子季铵盐萃取剂。
4.根据权利要求1所述的一种中性条件下萃取回收六价铬的方法，其特征在于步骤（3）所用的稀释剂类型为甲苯、1.2-二氯乙烷、煤油：辛醇=7：3或8：2的二甲苯、三甲苯、氯仿、四氯化碳中的一种，萃取适宜的条件为：温度15～55℃，相对O/W=1：10～10：1，萃取剂浓度为0.01～1.0mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种中性条件下六价铬的提取回收方法，其特征在于步骤（4）中反萃在室温下进行，反萃时间为0.5-1h，采用NaOH溶液为试剂，该试剂价格低廉，反萃率大于99％。
6.根据权利要求1所述的一种中性条件下六价铬的提取回收方法，其特征在于步骤（5）所用的还原剂为硫磺或硫化钠，用1mol/L NaOH调节pH直至无Cr(OH)3沉淀产生，将Cr(OH)3沉淀分离、洗涤，再经干燥脱水得到含铬的氧化物。
手动的
一种从中性废水中提取回收六价铬的方法
技术领域
本发明涉及一种从中性废水中提取回收六价铬的方法，具体是一种利用双阳离子季铵盐萃取剂从中性含Cr(VI)废水中高效萃取回收Cr(VI)的方法，属于环境保护领域。
背景技术
铬盐广泛应用于电镀、冶金、皮革等诸多领域，对社会进步起到巨大的推动作用，但也被认为是“城市炸弹”和“可怕的城市肿瘤”。铬盐中，Cr(VI)的含量占1-3%。由于Cr(VI)具有强氧化性、致癌性、致突变性，对环境和人体构成了巨大的威胁。溶液中的Cr(VI)主要以带负电荷的HCrO4-、-和CrO42-形式存在。因此，当废水溶液的pH为2-5.5时，Cr(VI)主要以一价的HCrO4-离子存在；当废水溶液的pH≥5.5时，Cr(VI)主要以二价的CrO42-离子存在。已报道的传统提取方法的最佳提取条件一般在pH=2-3。随着pH值的升高，萃取效果下降，无法处理近中性的地表水和土壤，因此研发一种在中性条件下高效萃取Cr(VI)的方法具有重要意义。
全球范围内受Cr(VI)污染的土壤和地表水普遍存在且难以处理，处理Cr(VI)污染的方法主要有：还原沉淀法、微生物修复法、电化学法、膜分离法等。中国专利()报道了一种含聚苯胺的吸附剂用于吸附处理Cr(VI)；中国专利()以山竹渣为主要原料，辅以碱、水等成分，制备了一种吸附剂用于吸附处理Cr(VI)；中国专利()采用功能化磁性四氧化三铁吸附Cr(VI)，但其存在再生困难，吸附容量小，易造成二次污染，更重要的是其对pH=2~3范围内Cr(VI)的高效吸附，不适用于近中性地表水和土壤中Cr(VI)的处理。
发明内容
针对现有技术中在中性或近中性条件下提取率低的问题，本发明的目的之一是提供一种在中性条件下萃取Cr(VI)的方法，以实现中性废水中Cr(VI)的高效提取。本发明的另一目的是提供一种在中性条件下萃取Cr(VI)的方法，以实现中性废水中Cr(VI)的选择性回收。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
（1）将含Cr(VI)的工业废水稀释定容，采用原子吸收光谱法测定废水中Cr(VI)的初始浓度；
(2)向步骤(1)中的含Cr(VI)工业废水中加入不同体积的0.1mol/L NaOH或HCl，调节pH值为2～8的范围；
(3)用双阳离子萃取剂萃取步骤(2)所得含Cr(VI)工业废水，得到有机相和含Cr(VI)的萃余液；
(4)反萃取步骤(3)中的有机相，得到仅含Cr(VI)的水相；
(5)加入还原剂将步骤(4)得到的Cr(VI)水溶液还原为Cr(III)，调节pH值生成Cr(OH)3沉淀，经分离、洗涤、干燥，得到含铬氧化物；
步骤(3)中，所述双阳离子萃取剂为双阳离子季铵盐萃取剂；
步骤（3）所采用的稀释剂种类为甲苯、1.2-二氯乙烷、煤油：辛醇=7：3或8：2，萃取适宜的条件为：温度15～25℃，相对于O/W=1：1～1.5：1，萃取剂浓度为0.02～0.1mol/L，室温搅拌30分钟，离心，取水层，用原子吸收光谱法测定Cr(VI)萃取率大于96%；
反萃步骤（4）：向有机相中加入NaOH溶液，室温搅拌30min，离心取萃余液，稀释，用定容原子吸收光谱法测定Cr（VI）的反萃率大于99％；
步骤（5）中所用的还原剂为硫磺或硫化钠，用1mol/L NaOH调节pH至无Cr(OH)3沉淀生成，将Cr(OH)3沉淀分离、洗涤，再经干燥脱水得到含铬氧化物。
有益效果：
本发明公开的从中性废水中提取六价铬的方法,能够高效萃取回收pH为2～8的工业废水中的Cr(VI),尤其能够在中性或近中性条件下高效、选择性回收,萃取率可达96%以上;且一次萃取即可达到国家排放标准。
本发明的从中性废水中提取六价铬的方法，对于中性条件下的工业废水中的Cr(VI)，工艺流程简单、可操作性强。