[发明专利]一种不锈钢酸洗混合废酸中重金属镍的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废酸处理中重金属的回收方法，特别涉及一种不锈钢酸洗混合废酸中重金属镍的处理方法。

技术背景

在钢材加工企业，如钢板厂、钢管厂等，常常要使用混酸（硝酸—氢氟酸混合废液）来酸洗金属表面进行表面除锈处理，处理过程中产生了大量的含有金属离子的废酸。如果不对其加以处理就排放到环境中，废酸液将对人类及自然生态造成危害。

目前国内外已有人将电渗析法、离子交换膜法、焙烧法、蒸馏法、流化床焙烧法、喷雾焙烧法、化学沉淀法等方法应用于不锈钢酸洗废酸的处理与重金属的提取。电渗析法的优点是设备简单,回收效率高,可以回收废酸和提取铁；其缺点是耗电量较高。焙烧法、蒸馏法因高温操作，对设备材质要求高，设备寿命较短，且因高温产生的酸气、粉尘和空气污染问题，使环境不易维持，每月需停炉维修保养设备，维护成本较高；流化床焙烧法以及喷雾焙烧法的缺点是设备成本高，有规模限制，且有空气污染物排放；化学沉淀法具有处理效果好、投资少、操作简便等优点，但最大的缺点是污泥量大，污泥脱水困难，且难于回收利用，因而影响了它的应用和发展。近年来随着金属冶炼技术的发展，使得镍品位达到5%以上的污泥处置有了比较好的出路，因此就如何高效地采用化学沉淀法来提高污泥的品位，达到冶炼的要求，促进污泥中重金属回收就成为了一个亟待解决的问题。

污泥的品位(%)=污泥中重金属的量/污泥的量*100，因此提高污泥品质主要体现在两个方面：提高污泥中重金属含量和减少污泥的量。

重金属回收率(%)=污泥中重金属的量/进水中重金属的量，因此提高重金属尤其是镍的回收率主要体现在减少无回收价值污泥中镍的含量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以提高污泥中重金属回收率、保证污泥可再利用价值，并综合利用不锈钢厂车间地面冲洗废水的不锈钢酸洗混合废酸中重金属镍的处理方法。

为解决该技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种不锈钢酸洗混合废酸中重金属镍的处理方法，其特征在于包括以下步骤：

a、一级沉淀：在含有二价镍离子的不锈钢酸洗混合废酸中投加20%（质量百分含量）的石灰浆，调节其pH值为3.5；按照5g/吨水的加入量加入聚丙烯酰胺（PAM），进行絮凝沉淀，生成的污泥（所述污泥的主要成分为氢氧化铁，氢氧化铬、氢氧化铜、氟化钙沉淀），压滤后形成滤饼和压滤液；

b、一级沉淀分离：将步骤a中滤饼和不锈钢厂车间地面冲洗废水按固液体积比1:5进行混合搅拌、制浆，再进行压滤，形成滤饼和压滤液；

c、将步骤a中的滤液和步骤b中的滤液混合；

d、二级沉淀：在经过步骤c混合的压滤液中加入20%（质量百分含量）石灰浆，调节其pH值为9.5，按照5g/吨水的加入量加入聚丙烯酰胺，进行絮凝沉淀，生成的污泥（所述污泥的主要成分为氢氧化铜、氢氧化镍沉淀），压滤后形成滤饼和压滤液。此pH值下滤液中铜离子、镍离子实现完全的沉淀，保障了出水的达标，滤饼外运，进行镍的提取和回收；

e、在d步骤中形成的压滤液中加入体积浓度为10%的硫酸，调节其pH值为8，直接排放或回用。

步骤a、d使用石灰作为沉淀剂，化学反应方程式为：2OH-+M²⁺→M(OH)₂↓

上述技术方案，由于不锈钢酸洗混合废酸成分确定后，污水中金属含量基本已经确定，因此主要是通过控制合适的条件，将重金属完全沉淀下来（也是达标排放的要求）；对于减少污泥量，主要集中在：将有回收价值污泥和无回收价值污泥分开，分别进行处置，也就是分步沉淀；

该方法的特点在于综合利用分级沉淀、搅拌回收、综合处理等方法实现重金属镍的富集、沉淀与回收，同时将有回收价值污泥与无回收价值污泥分开。对于沉淀过程中一级沉淀污泥量大、品位不高的问题，实际反应中一级沉淀pH的控制，要求既能保证较低的镍损失率，又不能对二级沉淀反应污泥镍品位产生较大的不良影响，因此需减少一级反应出水的铜、铁、铬与氟等离子的浓度，所以控制一级反应pH值为3.5；二级反应pH值控制为9.5，在碱性条件下投加石灰乳（主要成分为氢氧化钙）沉淀镍离子，生成氢氧化镍沉淀，同时实现各离子的达标排放。同时该方法与高压隔膜板框压滤机的使用相结合，进一步提高了整个工艺的镍回收率，并综合处理了不锈钢厂日常生产中产生的车间废水。该回收方法，工艺简单方便、易操作、镍回收成本低、镍回收率较高,且废水的排放达到国家标准（电镀污染物排放标准(GB21900-2008)），具有较好的经济效益和社会效益。

附图说明