[发明专利]一种从皮革鞣制废水中回收铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从皮革鞣制废水中回收铬的方法，属于废水处理领域。

背景技术

铬鞣剂鞣制成的皮革耐水洗，耐贮存，有最好的耐湿热稳定性，因此在皮革鞣制加工 中广为使用。据统计，每加工一吨生皮，Cr₂O₃用量约为50kg，其中有三分之一以上未被 皮革吸收而进入废水中，这不仅造成铬资源的浪费，而且带来严重的水污染问题。由于铬 为重金属，属于国家严格控制排放的第一类污染物。为了将废水中的铬去除，往往需要投 加大量的化学药剂，并且最终形成大量的化学污泥。

根据《国家危险废物名录》规定，毛皮鞣制加工废水处理产生的含铬污泥属于危废名 录中HW21类危险废物，现在通行的做法是将鞣制废水中的铬通过化学沉淀形成铬泥后交 由有资质的危废处理单位按危险废物进行管理和处置。而据了解，每处理一吨含铬危废， 费用高达3000元，这对于大多数皮革加工企业来说是难以承受的。因此将皮革鞣制含铬 废水中的铬进行回收并回用于生产工艺，在给皮革生产企业降低成本的同时，不仅解决了 含铬废水的处理问题，更主要的是解决了含铬污泥的处置问题，实现了环境效益、经济效 益和社会效益三者的统一。目前，已有含铬废水处理技术的公开，如CN103101491A中公 开了一种从铬废皮渣中回收胶原蛋白和铬盐的方法，该方法使用了金属氧化物、表面活性 剂等化学品，成本高，容易引入其他杂质，不利于铬的回收利用。再如CN103833155A中 公开了含铬废水处理工艺，该方法回收利用率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种皮革鞣制废水中回收铬的方 法，该方法针对皮革加工行业含铬废水的特点和生产工艺的要求，将皮革鞣制废水中的铬 进行分离变成铬泥，然后进行脱水、酸化、还原等工序后回收，将其回用于皮革鞣制工序， 降低了回收成本，回收利用率高。

本发明提供了如下的技术方案：一种从皮革鞣制废水中回收铬的方法，包括如下各步 骤：

(1)预处理：去除皮革鞣制废水中杂质、油脂、悬浮物及部分有机物；

(2)沉淀分离：调节步骤(1)处理后的废水pH值至碱性，加碱同时加入助沉剂， 发生絮凝反应形成Cr(OH)₃沉淀，絮凝反应时进行蒸汽加热同时进行机械搅拌，反应温度 为38℃-40℃，搅拌转速为30-45rpm，反应时间为1～2h，沉降时间为4～5h，然后进行泥水 分离得处理后废水和铬泥，所述处理后废水进行后处理，所述铬泥被浓缩至含水率为 95％～97％；

(3)脱水：经浓缩后的铬泥进行压滤脱水处理，经脱水后铬泥的含水率为75％～81％；

(4)酸化：在脱水后的铬泥中加入浓硫酸，边加酸边搅拌，同时通入蒸汽逐渐提高 铬液温度，当铬液温度达到88℃～93℃时，关闭蒸汽并持续搅拌；

(5)还原：在酸化后的铬泥中加入还原剂将其中的Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，连续搅拌，直至 黄色消失，得可作为铬鞣剂原料的铬液。

本发明的技术原理如下：

Cr³⁺+3OH^-＝Cr(OH)₃↓

Cr(OH)₃+H₂SO₄＝Cr(OH)SO₄+2H₂O

本发明的从皮革鞣制废水中回收铬的方法，工艺简单，无需加入氧化剂进行氧化反应， 减少了生产成本，另外也无需加入有机物，避免了引入其他杂质，提高了铬的回收利用率。 整个工艺中最关键的步骤是步骤(2)沉淀分离，由于Cr(OH)₃沉淀是两性氢氧化物，在强 酸或强碱条件下都会溶解，而且粒度细小不易沉淀，所以反应条件控制非常重要。首先是 PH的控制，20％NaOH在本工艺中容易控制PH值，其次是反应和沉降过程的控制，适当 加热即温度为38℃-40℃有利于加快反应速度，增大絮体颗粒，提高沉淀效率，适当的机 械搅拌即搅拌转速为30-45rpm使反应更均匀更充分，可提高铬回收率。再次是反应时间和 沉淀时间，将反应时间设定为1～2h，沉降时间为4～5h可提高沉淀效率。另外步骤(4)中 通入蒸汽有利于加快铬泥的溶解，直接通入蒸汽比间接加热更能促进混合搅拌，使溶解更 快。