不锈钢酸洗污泥绿色提取铬和镍的方法
申请日期：2012.06.18
公佈（公告）日期 2012.09.26
IPC分类编号C22B7/00;/32;/00
概括
本发明涉及一种从不锈钢酸洗污泥中绿色提取铬、镍的方法，属于冶金和环境保护领域，具体涉及一种不锈钢酸洗污泥中重金属离子无害化资源化回收及尾液循环利用的方法。该方法针对不锈钢酸洗污泥中的重金属离子（Cr6+、Cr3+、Ni2+），采用H2SO4浸出其中的重金属离子，过滤后得到无毒的酸洗污泥和不含重金属离子的浸出液。将NaOH加入浸出液中，将Cr6+还原为Cr3+；再用NaOH调节浸出液pH值至7.5～10.0，使Cr3+和Ni2+沉淀出来，过滤，干燥后形成Cr(OH)3和Ni(OH)2冶金原料；然后在滤液中加入石灰使F-和SO42-以CaF2和CaSO4形式沉淀出来，过滤，滤液为NaOH溶液，直接返回沉淀Cr3+和Ni2+重金属离子。本发明实现了不锈钢酸洗污泥危险固废无害化、重金属离子的资源化回收、尾液的循环利用，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
索赔
1.一种从不锈钢酸洗污泥中绿色提取铬、镍的方法，具体步骤如下：
（1）不锈钢酸洗污泥中重金属离子的无害化处理：利用H2SO4将不锈钢酸洗污泥中的重金属离子浸出并转化为浸出液中的Cr6+、Cr3+、Ni2+离子，然后加入到浸出液中，使Cr6+还原为Cr3+；
（2）铬、镍的资源化回收：加入NaOH调节不锈钢酸洗污泥浸出液pH值，Cr3+、Ni2+析出得到氢氧化物，再经过滤、干燥得到冶金原料；
（3）尾液循环使用：滤液中加入石灰，使F-和SO42-析出，得到CaF2和CaSO4，再过滤得到NaOH溶液，直接返回步骤（2）循环使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中H2SO4克当量为Cr6+、Cr3+、Ni2+克当量总和的1.1～2.0倍，浸出温度为室温至80℃，浸出时间为1～5小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中的克当量为Cr6+克当量的1.1～1.5倍。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中浸出溶液的pH值调节为7.5～10.0，NaOH克当量为Cr3+和Ni2+克当量之和的1.1～1.5倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中石灰的克当量为F-与SO42-克当量之和的1.1～1.5倍。
手动的
一种从不锈钢酸洗污泥中绿色提取铬和镍的方法
技术领域
本发明提供一种不锈钢酸洗污泥中铬、镍的绿色提取方法，属于冶金及环境保护领域，具体涉及一种不锈钢酸洗污泥中重金属离子无害化资源化回收及尾液循环利用的方法。
背景技术
不锈钢生产过程中，为了获得较好的表面质量，冷轧前需用硫酸、氢氟酸等进行酸洗处理，产生大量含有铬、镍、氟等有毒有害物质的酸洗废液。目前，大多数不锈钢厂采用石灰中和沉淀法处理酸洗废液。该法虽然使出水达标排放，但造成了二次污染，即产生大量有毒有害的不锈钢酸洗污泥。
不锈钢酸洗污泥中含有大量的重金属铬、镍等有毒有害物质，回收利用不锈钢酸洗污泥中的铬、镍重金属资源，不仅从根本上解决了重金属污染问题，而且回收了铬、镍等贵重金属资源，在解决污染问题的同时获得了明显的经济效益。目前，不锈钢酸洗污泥的处理方法有：
防渗填埋方法：
将不锈钢酸洗污泥浓缩至已进行防渗处理的大型池中，虽然成本较低，但并不能解决根本问题，而且存在巨大的环境污染风险。
铁氧体处理酸洗污泥的方法：
中国专利(CN A)公开了一种从不锈钢酸洗废水污泥中回收铬镍铁氧体的方法，该技术是从不锈钢酸洗污泥中经过制浆、酸浸、碱化等工艺制备铁氧体。但该方法制备铁氧体工艺复杂，制备的铁氧体性能低且波动性大，市场竞争力差，经济性差，不易大规模工业化生产。
重金属离子的分步回收：
中国专利（CN A）公开了一种不锈钢酸洗废水污泥中重金属的回收及综合利用方法，该技术采用沉淀法从浸出液中回收铬，采用萃取法回收镍，但该方法需要加入大量的NaOH、H2O2等试剂，且容易导致铬和镍分离不彻底，造成二次污染。
中国专利（CN A）公开了一种不锈钢酸洗废水中和无害化处理及回用方法，该技术采用沉淀法回收渗滤液中的锰，采用离子交换法分别回收铬和镍。但该方法药剂成本高，尾液排放量大，技术要求高，容易导致出水不达标。
与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）绿色提取不锈钢酸洗污泥中的Cr6+、Cr3+、Ni2+的同时，F-和SO42-得到无害固化；（2）采用沉淀法回收铬、镍，工艺简单、易控制、成本低；（3）处理后的尾液循环利用。
发明内容
本发明针对不锈钢酸洗污泥中的重金属离子(Cr6+、Cr3+、Ni2+)，采用H2SO4浸出其中的重金属离子，过滤后得到无毒的不锈钢酸洗污泥和浸出液。向浸出液中加入H2SO4，使Cr6+还原为Cr3+；再用NaOH调节浸出液pH值至7.5～10.0，使Cr3+和Ni2+沉淀出来，过滤、干燥后形成Cr(OH)3和Ni(OH)2冶金原料；再向滤液中加入石灰，使F-和SO42-以CaF2和CaSO4形式沉淀出来，过滤后得到NaOH溶液，直接返回到不锈钢酸洗污泥浸出液中用于重金属离子的沉淀。
本发明的具体步骤如下：
（1）不锈钢酸洗污泥中重金属离子的解毒：利用H2SO4浸出不锈钢酸洗污泥中的重金属离子，将其转化为浸出液中的Cr6+、Cr3+、Ni2+离子，然后加入到滤液中，使Cr6+还原为Cr3+；
（2）铬、镍的资源化回收：加入NaOH调节不锈钢酸洗污泥浸出液pH值，Cr3+和Ni2+析出得到氢氧化物，经过滤、干燥得到Cr(OH)3和Ni(OH)2；
（3）尾液循环使用：滤液中加入石灰，使F-和SO42-析出，得到CaF2和CaSO4，再过滤得到NaOH溶液，直接返回步骤（2）循环使用。
为保证不锈钢酸洗污泥中重金属离子全部回收再利用，加入的酸根离子全部无害固化，本发明浸出工艺加入的H2SO4克当量为Cr6+、Cr3+、Ni2+总克当量的1.1～2.0倍，浸出温度为室温～80℃，浸出时间为1～5小时，加入的H2SO4克当量为Cr6+克当量的1.1～1.5倍，加入的NaOH克当量为Cr3+和Ni2+总克当量的1.1～1.5倍，加入的石灰克当量为F-和SO42-总克当量的1.1～1.5倍。
本发明的有益效果是：实现了不锈钢酸洗污泥危险固废无害化处理、重金属离子资源化回收、尾液循环利用，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，可广泛应用于冶金、电镀、化工等领域。