03-152022
电镀污泥检测镍含量铜含量 <<返回
电镀污泥是指电镀废水处理过程中所产生的以铜、铬等重金属氢氧化物为主要成分的沉淀物,成分复杂。由于电镀废水量大、成分复杂、COD高、重金属含量高,如不经处理任意排放,会导致严重的环境污染。在处理电镀废水的同时也将形成大量的电镀污泥,这些电镀污泥具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点,若不妥善处理,极易造成二次污染。
一般的电镀工业生产工艺由三部分组成:第一部分为前处理工艺,清洁和活化金属表面,其处理工序包括除油、清洗、酸浸、清洗等;第二部分为电镀工艺,利用电化过程将一层较薄的金属沉淀于导电的工件表面上;第三部分为后处理工艺,主要包括清洗及干燥工作。在整个生产过程中,前处理阶段和电镀之后的工件都需要用大量的水冲洗镀件,由此形成电镀废水。
针对电镀生产工艺过程中所产生废水的性质和特点,对不同的金属离子的电镀废水有不同的处理方法。一般来说,电镀废水普遍采用酸碱中和、絮凝沉淀法进行处理,对含有铬、镍等金属的废水,用过量的碱液与其进行离子反应形成氢氧化物沉淀,通过自然沉降或滤床使之与水分离。对含锌的电镀废水,在pH值约为8.5时进行沉淀,因为氢氧化锌属于两性化合物,酸性或过碱性均可使之溶解。由以上这些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、酸浸法和氨浸法
酸浸法是固体废物浸出法中应用最广泛的一种方法,具体采用何种酸进行浸取需根据固体废物的性质而定。对电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理而言,硫酸是一种最有效的浸取试剂,因其具有价格便宜、挥发性小、不易分解等特点而被广泛使用。Silva等人以磷酸二异辛酯为萃取剂,对电镀污泥进行了硫酸浸取回收镍、锌的研究实验。Vegli等人的研究显示,硫酸对铜、镍的浸出率可达95%—100%,而在电解法回收过程中,二者的回收率也高达94%~99%。也可用其他酸性提取剂(如酸性硫脲)来浸取电镀污泥中的重金属。Paula等人利用廉价工业盐酸浸取电镀污泥中的铬,浸取时将5mL工业盐酸(纯度为25. 8%,质量浓度为113g/mL)添加到大约lg预制好的试样中,然后在150r/min的摇床上振动30min,铬的浸出率高达97. 6%。氨浸法提取金属的技术虽然有一定的历史,但与酸浸法相比,采用氨浸法处理电镀污泥的研究报道相对较少,且以国内研究报道居多。氨浸法一般采用氨水溶液作浸取剂,原因是氨水具有碱度适中、使用方便、可回收使用等优点。采用氨络合分组浸出一蒸氨一水解渣硫酸浸出一溶剂萃取一金属盐结晶回收工艺,可从电镀污泥中回收绝大部分有价金属,铜、锌、镍、铬、铁的总回收率分别大于93%、91%、88%、98%、99%。针对适于从氨浸液体系中分离铜的萃取剂难以选择的问题,祝万鹏等人开发了一种名为N510的萃取剂,该萃取剂在煤油-H2SO4体系中能有效地回收电镀污泥氨浸液中的Cu2+,回收率高达99%。王浩东等人对氨浸法回收电镀污泥中镍的研究表明,含镍污泥经氧化焙烧后得焙砂,用NH3的质量分数为7%,CO2的质量分数为5%~7%的氨水对焙砂进行充氧搅拌浸出,得到含Ni( NH3)4CO3的溶液,然后对此溶液进行蒸发处理,使Ni( NH3)4CO3转化为NiCO3·3Ni( OH)2,再于800℃煅烧即可得商品氧化镍粉。
酸浸或氨浸处理电镀污泥时,有价金属的总回收率及同其他杂质分离的难易程度主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有价金属和杂质的选择性控制。酸浸法的主要特点是对铜、锌、镍等有价金属的浸取效果较好,但对杂质的选择性较低,特别是对铬、铁等杂质的选择性较差;而氨浸法则对铬、铁等杂质具有较高的选择性,但对铜、锌、镍等的浸出率较低。
2、生物浸取法
生物浸取法的主要原理是:利用化能自养型嗜酸性硫杆菌的生物产酸作用,将难溶性的重金属从固相溶出而进入液相成为可溶性的金属离子,再采用适当的方法从浸取液中加以回收,作用机理比较复杂,包括微生物的生长代谢、吸附以及转化等。就能查阅的文献来看,利用生物浸取法来处理电镀污泥的研究报道还比较少,原因是电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用大大限制了该技术在这一领域的应用。因此,如何降低电镀污泥中高含量的重金属对微生物的毒害作用,以及如何培养出适应性强、治废效率高的菌种,仍然是生物浸取法所面临的一大难题,但也是解决该技术在该领域应用的关键。
3、熔炼法和焙烧浸取法
熔炼法处理电镀污泥主要以回收其中的铜、镍为目的。熔炼法以煤炭、焦炭为燃料和还原物质,辅料有铁矿石、铜矿石、石灰石等。熔炼以铜为主的污泥时,炉温在1300℃以上,熔出的铜称为冰铜;熔炼以镍为主的污泥时,炉温在1455℃以上,熔出的镍称为粗镍。冰铜和粗镍可直接用电解法进行分离回收。炉渣一般作建材原料。焙烧浸取法的原理是先利用高温焙烧预处理污泥中的杂质,然后用酸、水等介质提取焙烧产物中的有价金属。用黄铁矿废料作酸化原料,将其与电镀污泥混合后进行焙烧,然后在室温下用去离子水对焙烧产物进行浸取分离,锌、镍、铜的回收率分别为60%、43%、50 %。
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