电解污泥成分详解电解污泥检测铜镍含量

日期: 2024-06-19 02:09:07|浏览: 58|编号: 74843

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电解污泥成分详解电解污泥检测含量

电镀污泥是指电镀废水处理过程中产生的沉淀物,主​​要由铜、铬等重金属氢氧化物组成,成分复杂。由于电镀废水量大、成分复杂、COD高、重金属含量高,若不经处理直接排放,将造成严重的环境污染。在处理电镀废水的同时,还会形成大量的电镀污泥,这些电镀污泥具有含水量高、重金属成分热稳定性高、易迁移等特点,若处理不当,极易造成二次污染。

一般电镀工业生产过程由三部分组成:第一部分为前处理过程,对金属表面进行清洁、活化,其处理程序有脱脂、清洗、酸浸、除油等;第二部分为电镀过程,利用电化学过程在导电工件表面沉积一层薄薄​​的金属层;第三部分为后处理过程,主要包括清洗、干燥等。在整个生产过程中,前处理阶段及电镀后的工件都需要用大量的水进行冲洗,从而形成电镀废水。

根据电镀生产过程中产生的废水性质和特点,针对含有不同金属离子的电镀废水有不同的处理方法。一般来说,电镀废水一般采用酸碱中和、絮凝沉淀法处理。对于含有铬、镍等金属的废水,采用过量的碱溶液与其反应,生成氢氧化物沉淀,通过自然沉淀或滤床作用从水中分离出来。对于含锌的电镀废水,在pH值8.5左右进行沉淀,因为氢氧化锌是两性化合物,可被酸或碱溶解。经以上方法处理电镀废水后形成的沉淀物称为电镀污泥。

电镀污泥中金属回收技术:

1.酸浸、氨浸

酸浸是固体废物浸出中应用最广泛的方法,具体用什么酸浸出取决于固体废物的性质。对于电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理,硫酸是最有效的浸出剂,因其价格低廉、挥发性小、不易分解而被广泛应用。Silva等以磷酸二异辛酯为萃取剂,进行了用硫酸从电镀污泥中回收镍和锌的研究试验。Vegli等的研究表明,用硫酸对铜和镍的浸出率可达95%~100%,在电解回收过程中,二者的回收率也高达94%~99%。其他酸性萃取剂(如酸性硫脲)也可用于浸出电镀污泥中的重金属。Paula等用廉价的工业盐酸从电镀污泥中提取铬。 浸出过程中,向约1g预制样品中加入5mL工业盐酸(纯度25.8%,质量浓度113g/mL),然后在振荡器上以150r/min振荡30min,铬的浸出率高达97.6%。虽然氨浸提取金属的技术已有一定历史,但是相对于酸浸法,利用氨浸法处理电镀污泥的研究报道相对较少,且多为国内研究报道。氨浸一般采用氨溶液作为萃取剂,因为氨具有碱度适中、使用方便、可回收利用等优点。 采用氨络合物基团浸出—氨水蒸发—水解渣硫酸浸出—溶剂萃取—金属盐结晶回收的工艺流程,可以回收电镀污泥中的大部分有价金属,铜、锌、镍、铬、铁的总回收率分别大于93%、91%、88%、98%、99%。为了解决氨浸体系中适合分离铜的萃取剂难以选择的问题,朱万鹏等人研制了一种名为N510的萃取剂,可以在煤油-H2SO4体系中有效回收电镀污泥氨浸液中的Cu2+,回收率可达99%以上。 王浩东等对氨浸法从电镀污泥中回收镍的研究表明,将含镍污泥经氧化焙烧得到焙烧砂,用质量分数为7%NH3和质量分数为5%~7%CO2的氨水经曝气搅拌浸出,得到含Ni(NH3)4CO3的溶液,再经蒸发使Ni(NH3)4CO3转化为NiCO3·3Ni(OH)2,再经800℃煅烧,得到商品氧化镍粉末。

采用酸浸或氨浸处理电镀污泥时,有价金属的总回收率和与其他杂质分离的难易程度主要控制在浸出过程中有价金属的浸出率和浸出液对有价金属和杂质的选择性。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸出效果好,但对杂质的选择性较低,特别是对铬、铁等杂质;而氨浸法对铬、铁等杂质的选择性较高,但对铜、锌、镍等的浸出率较低。

2. 生物浸出

生物浸出的主要原理是利用化能自养嗜酸硫杆菌的生物酸化作用,将不溶性重金属从固相中溶解到液相中变成可溶性金属离子,然后采用适当的方法从浸出液中回收。作用机理比较复杂,包括微生物的生长代谢、吸附和转化等。从可以查阅的文献来看,利用生物浸出处理电镀污泥的研究报道相对较少。其原因是电镀污泥中高含量的重金属对微生物有毒性作用,大大限制了该技术在该领域的应用。因此,如何降低电镀污泥中高含量重金属对微生物的毒性作用,以及如何培养适应性强、废水处理效率高的菌株,仍然是生物浸出面临的一大难题,但也是解决该技术在该领域应用的关键。

3.冶炼焙烧浸出法

用冶炼法处理电镀污泥的目的主要是回收铜和镍。冶炼法以煤、焦炭为燃料和还原剂,辅助原料有铁矿石、铜矿石、石灰石等。冶炼含铜污泥时,炉温在1300℃以上,熔融的铜称为冰铜;冶炼含镍污泥时,炉温在1455℃以上,熔融的镍称为粗镍。冰铜和粗镍可用电解法直接分离回收。炉渣一般用作建筑材料的原料。焙烧浸出法的原理是先用高温焙烧对污泥中的杂质进行预处理,再用酸、水等介质将焙烧产物中的有价金属提取出来。 采用硫铁矿废渣作为酸化原料,与电镀污泥混合焙烧,再将焙烧产物在常温下用去离子水浸出分离,锌、镍、铜的回收率分别为60%、43%、50%。

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