[发明专利]一种电镀废泥的资源化利用方法有效
申请号: | 202010069672.3 | 申请日: | 2020-01-21 |
公开(公告)号: | CN111254285B | 公开(公告)日: | 2021-11-02 |
发明(设计)人: | 曲展;朱遂一;陈瑜;苏婷;刘俊臻;王驰 | 申请(专利权)人: | 东北师范大学 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B19/30;C22B19/20;C22B21/00;C22B26/20 |
代理公司: | 北京卓特专利代理事务所(普通合伙) 11572 | 代理人: | 陈变花 |
地址: | 130017 吉林省长春市南*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电镀 资源 利用 方法 | ||
本发明公开了一种电镀废泥的资源化利用方法,该方法是将电镀废泥溶解在酸性溶液中,再向溶液中加入有机物,经过密封加热处理分别去除铁、铝后,进一步加入硫酸沉淀钙,最后通过调节pH值获得到高纯度的含锌产品。本发明的电镀废泥的资源化利用方法,其可以从电镀废泥中回收高纯度的含锌产品,回收率高,且分别生成赤铁矿、勃姆石和石膏副产物,纯度高。本发明实现了电镀废泥的资源化利用,方法简单,可操作性强,运行稳定。
技术领域
本发明涉及环保工程技术领域,特别涉及一种电镀废泥的资源化利用方法。
背景技术
含锌废水通常在冶炼、电池和采矿业中产生,由于其在环境中的顽固性和持久性,应在处理前对其进行适当处理。近几十年来,在锌浓度为30g/L以上时,多使用如试剂萃取法、离子交换和电化学工艺法,都可以有效的回收废水中的锌且循环再利用。然而,当Zn的浓度低于10mg/L时,上述方法便出现了需要过量使用试剂或操作繁琐等弱点,同时存在的高成本问题都限制了上述方法的应用。
随着排放法规变得越来越严格,而Zn作为环境优先污染物受到特别关注。与传统的方法相比,混凝工艺作为一种低成本,操作简便的方法,被广泛应用于从废水中沉淀低浓度的重金属。例如,聚合铁作为典型的絮凝剂首先被水解产生氢氧化铁,通过其表面络合吸附Zn并捕获含锌胶体。但是在混凝过程中产生了大量的含锌沉淀物,属于有害污泥,应在安全填埋场进行水泥固化。
对于Zn回用的一种方法就是从危险废泥中将Zn与杂质分离(例如聚合铁)。根据文献资料,首先污泥溶解在硫酸溶液中形成含铁酸溶液,然后通过化学沉淀和/或湿法冶金从溶液中除去Fe,从而提高Zn的浓度。例如,通过添加硫化物或将pH值调节到4以上,从含Fe酸性液中去除了大约100%的Fe,但是Fe和Zn发生了共沉淀,从而产生了新的含Zn污泥且Zn的保留率也很低(约77%)。与化学沉淀相比,湿法冶金表现出较高的Zn保留率。据报道,当含Fe/Zn的硫酸的酸性液在190℃下水热处理3h时,约有99%的Zn被残留,而95.3%的Fe转化为赤铁矿,针铁矿和黄钾铁矾的混合物被消除。尽管从硫酸溶液中有效去除Fe,但残留的Fe浓度还是很高的(接近2.5g/L),需要再进行分离才可以将Zn回收。
鉴于此,本发明提出一种全新的电镀废泥的资源化利用方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电镀废泥的资源化利用方法,其克服了现有技术的上述缺陷。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
一种电镀废泥的资源化利用方法,所述方法是将电镀废泥溶解于酸性溶液中,再向溶液中加入有机物,经过密封加热处理分别去除铁和铝,再通过加入硫酸除钙,最后通过调节pH值获得到高纯度的含锌产品。
优选的,上述技术方案中,包括以下步骤:
(1)预处理:取待处理的电镀废泥,溶于硝酸中,加热搅拌后过滤,收集上清液;
(2)去除铁、铝、钙:
(21)除铁:向上清液中加入有机物,60-120rpm搅拌5-15min;将搅拌后的混合液移入到反应釜中,100-190℃密闭加热,恒温2-12h;混合液冷却后,底部生成砖红色沉淀,收集沉淀并干燥,上清液待用;
(22)除铝:向步骤(21)收集的上清液中加入硝酸或硝酸钠,搅拌均匀,控制溶液中的硝酸根含量为30-95g/L,利用硝酸或氢氧化钠调节上清液pH为0.1-2.5,接着加入有机物,接着在220℃-320℃密闭加热,恒温12h-72h;待冷却后,收集底部生成的沉淀,干燥;上清液收集待用;
(23)除钙:向步骤(22)收集的上清液中添加硫酸,按照硫酸与钙离子的摩尔比为1.1-1.5,在60-120rpm下搅拌5-15min,静置12-24h,收集底部沉淀并干燥;上清液收集待用;
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