[发明专利]一种制革含铬污泥中铬的分离回收方法

说明书

本发明公开了一种制革含铬污泥中铬的分离回收方法，提供了一种含铬污泥浓硫酸预处理，随后经水浸出，含铬浸出液中铬的分离提取的铬回收思路，通过所述的创新地处理工艺，配合对工艺各步骤的联合调控，可以实现铬的高收率和高纯度氧化铬产品的制备。铬的回收率超过99.1％，三氧化铬产品的纯度超过99.2％。

技术领域

本发明属于危险废物处置及资源回收利用领域，具体涉及一种制革含铬污泥中铬的分离回收方法。

背景技术

皮革在工业生产过程会产生大量的含铬废水，目前这种废水的处理方式基本上都是采用还原中和沉淀法，在此过程会产生大量含铬污泥，这种含铬污泥除含铬外，还含有大量蛋白质、皮屑、有机絮凝剂以及胶原蛋白等。含铬污泥中的铬主要以水合氧化铬的形态存在，其余的铬与胶原蛋白的羧基结合以络合有机物的形态存在。这种含铬污泥属于危险固体废弃物，目前主要采用填埋的方式进行处理。为了充分利用铬资源并消除固废带来的潜在环境污染，多种铬提取方法被开发出来。以双氧水、次氯酸钠、二氧化锰等为氧化剂进行氧化浸出，可以将含铬污泥中铬以Cr(VI)的形式浸出，进而实现铬的分离回收，但是氧化浸出法铬浸出率只有90％左右，且氧化剂消耗大，浸出过程成本高。直接酸浸出法工艺简单，但含铬污泥中有机物的含量在40-50wt％，这些有机质疏水性极强，直接酸浸出物料会出现漂浮，工业化应用困难，整个过程不但硫酸消耗量大，而且铬的浸出率也不高。含铬污泥焚烧后再硫酸浸出，该方法解决了物料漂浮问题，但物料中的铬会在焚烧过程生成难以被酸和碱浸出的三氧化二铬，从而导致整个工艺铬的浸出率很低。含铬污泥添加过氧化钠后氧化焙烧然后水浸出工艺能够获得高铬浸出，但是过氧化钠耗量大成本高。含铬污泥与碱性钠盐混合后(碳酸钠、氢氧化钠、硝酸钠等)焙烧然后水浸出，也能获得高铬浸出率，但是碱性钠盐的消耗同样很大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种制革含铬污泥中铬的分离回收方法，具有操作简单、硫酸用量低、铬浸出率及综合回收率高的特点。

制革含铬污泥不同于其他类别的含铬固废，其含有大量蛋白质、皮屑、有机絮凝剂以及胶原蛋白等物质，这些有机高分子对铬具有络合作用，且在浸出过程中会存在物料漂浮；严重影响铬的回收。为解决制革含铬污泥存在的物料漂浮以及铬络合问题，本发明提供以下技术方案：

一种制革含铬污泥中铬的分离回收方法，包括以下步骤：

步骤(1)：含铬污泥浓硫酸预处理

将制革含铬污泥干燥，随后加入浓硫酸进行预处理；

步骤(2)：水浸出

向步骤(1)的预处理后的制革含铬污泥中加入水，进行水浸出；随后固液分离，得到三价铬浸出液；

步骤(3)：选择性沉铬

向三价铬浸出液中加入水溶性磷酸根源，并在pH为1.0-2.5下选择性沉淀铬，固液分离得到铬沉淀。

本发明创新地通过浓硫酸对制革含铬污泥进行预处理，如此能够有效解决制革含铬污泥中有机质干扰，解决物料漂浮问题，此外还能够有效破坏蛋白等有机物对铬的络合作用，进一步配合后续的水浸以及所述pH下的磷酸根的选择性沉铬工艺，能够有效改善铬的回收率，提高获得的铬的纯度。本发明技术方案，相较于现有方法，能够显著改善铬的回收率，可将铬的回收率提升至99％以上，不仅如此，还能够使回收的铬的纯度提升至99％以上，有效规避铁铝等杂质，能够实现制革含铬污泥中铬的高效回收以及高价值转化。

本发明中，通过所述的浓硫酸的预处理，能够出人意料地显著改善后续回收得到的铬的回收率以及纯度。本发明中，所述的浓硫酸的浓度以及预先处理的工艺特性是实现所述效果的关键。

作为优选，步骤(1)中，所述浓硫酸的H₂SO₄含量大于等于98％。