一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法技術

本發明專利技術公開了一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法，該方法具有成本低、回收率高、操作簡單的特點。本發明專利技術的方法包括以下步驟：(a)無機酸浸出：在室溫下，將電鍍污泥與鹽酸振蕩反應，靜置后離心分離得到浸出液和廢渣；(b)分步沉淀法去除鉻、鐵：浸出液中加入堿溶液調節pH值至1-3，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含鋅濾液和廢渣；(c)萃取法回收鋅：在pH值為1-3的條件下，將萃取劑和含鋅濾液在恒溫水浴振蕩器上振蕩后靜置分層，將水相和有機相分離；(d)反萃?。簩⑺嘤昧蛩岱摧腿′\；廢渣穩定化：(e)步驟(a)和步驟(b)中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術具體涉及一種回收鋅和鐵的方法，更具體地說涉及一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法。
技術介紹
電鍍廢水處理過程中會產生大量含銅、鎳、鋅、鉻等有害重金屬的電鍍污泥，此類污泥易積累、易流失、不穩定，如不經處理任意堆放，不僅會造成嚴重的二次污染，還會造成大量重金屬資源流失。電鍍污泥的主要處理方式為無害化處置和資源化利用。其中無害化處置包括固化/穩定化技術、填海與堆放、熱化學處理技術等；資源化利用包括重金屬回收技術、材料化技術等。(1)固化/穩定化技術是將固化劑加入到電鍍污泥中，與污泥混合，使污泥內的有害物質不浸出，從而消除污染，是一項處置危險廢物的重要技術，具有固化體穩定、固化劑易得、處理成本低等優點，是目前應用較為廣泛的一項電鍍污泥處理技術。(2)電鍍污泥的填海處置會造成海洋的污染，堆放處理電鍍污泥，不僅需要大量土地，而且需要建造標準較高的場地。場地選擇不當，可能會使地下水體污染，危害人體的健康。(3)電鍍污泥的熱化學處理技術是指在高溫條件下分解電鍍污泥，降低污泥的毒性，使污泥快速的減容，并充分利用污泥中有價值的物質，其優點是降低了電鍍污泥中劇毒成分的毒性，可使污泥快速減容，并充分利用污泥中有價值的物質；但缺點是需要能耗高，需投資和運行費用高。(4)電鍍污泥中重金屬回收的研究熱點是濕法回收，包括化學沉淀法、溶劑萃取法、還原法、電沉積法、微生物法等。(5)材料化技術處置電鍍污泥是指將電鍍污泥作為原料或輔料應用于建筑材料或其他材料的生產過程中。研究表明，材料化技術處置電鍍污泥是可行的，但存在著二次污染和所得產品的經濟性差等問題。因此需要研發一種工藝簡單且不產生二次污染的方法以解決現有技術存在的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決現有技術存在的問題與不足，提供一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法，該方法是針對高鐵含量電鍍污泥提出的回收方法，具有成本低、回收率高、操作簡單的特點。本專利技術是通過以下技術方案實現的：本專利技術的從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法，其包括以下步驟：(a)無機酸浸出：在室溫下，將電鍍污泥與鹽酸振蕩反應，靜置后離心分離得到浸出液和廢渣；(b)分步沉淀法去除鉻、鐵：浸出液中加入堿溶液調節pH值至1-3，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含鋅濾液和廢渣；(c)萃取法回收鋅：在pH值為1-3的條件下，將萃取劑和含鋅濾液在恒溫水浴振蕩器上振蕩后靜置分層，將水相和有機相分離；(d)反萃取：將水相用硫酸反萃取鋅；(e)廢渣穩定化：步驟(a)和步驟(b)中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。本專利技術的上述的方法，其進一步的技術方案是步驟(a)中所述的鹽酸濃度為2-5mol/L，反應時間為1-4h。本專利技術的上述的方法，其進一步的技術方案還可以是步驟(b)中所述的堿溶液為NaOH溶液，濃度為5-8mol/L。本專利技術的上述的方法，其進一步的技術方案還可以是步驟(c)中所述的萃取劑為2-乙基已基磷酸單(2-乙基已基)酯的磺化煤油溶液，體積百分比為25％-35％，控制相比O/A范圍為1-2。本專利技術的上述的方法，其進一步的技術方案還可以是步驟(d)中所述的硫酸濃度為1-5mol/L，相比O/A范圍為1-2，反萃取時間5-10min。本專利技術的上述的方法，其進一步的技術方案還可以是步驟(e)中所述的磷酸氫二鈉的添加量為廢渣重量的15％-30％。其中相比O/A是指有機相與水相的體積比。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點和效果：1、目前對鐵含量較低的電鍍污泥資源化利用的研究較多，而對高鐵含量的電鍍污泥的研究較少，本專利技術針對高鐵含量電鍍污泥提出的回收工藝具有成本低、回收率高、操作簡單的優點。2、無機酸(鹽酸)對鋅的浸出率高達70％以上，對鐵的浸出率為60％左右。無機酸浸出和分步沉淀去除鐵等金屬皆為成熟高效的方法，旨在進一步高效回收鋅。3、本專利技術同時對電鍍污泥以及回收重金屬過程產生的廢渣進行穩定化處理研究，旨在使之對環境無害，從而實現電鍍污泥的減量化、資源化和無害化，保護環境，帶來經濟、社會和環境效益。附圖說明圖1是本專利技術的從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法的工藝流程示意圖。具體實施方式表1是電鍍污泥中各重金屬的含量。表1電鍍污泥中重金屬含量實施例1如圖1所示，本專利技術具體操作步驟有：無機酸浸出、分步沉淀去除鐵和鉻、萃取法回收鋅、反萃取以及廢渣穩定化。(1)無機酸浸出：于干污泥中加入3mol/L的鹽酸，在20℃條件下，置于水浴恒溫振蕩器中振蕩(200r/min)1h，靜置30min，4000r/min離心7min。(2)分步沉淀法去除鉻、鐵：電鍍污泥浸出液中加入5mol/LNaOH調節pH值至1，攪拌沉淀反應2h，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3。(3)萃取法回收鋅：選取P507(2-乙基已基磷酸單(2-乙基已基)酯)作為萃取劑，磺化煤油作為稀釋劑，pH值為2的條件下，加入體積濃度為30％的P507和含鋅濾液，相比O/A＝1，在恒溫水浴振蕩器上振蕩8min，置于分液漏斗中靜置分層，將水相和有機相分離。(4)反萃?。河昧蛩岱摧腿′\，硫酸濃度為1mol/L，相比O/A＝1，反萃取時間6min。(5)廢渣穩定化：無機酸浸出和分步沉淀去除鉻、鐵的過程中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。將磷酸氫二鈉和廢渣充分混合，磷酸氫二鈉添加量為15％，室內連續放置7d，每天攪拌一次，用pH值為4.5、7、10的降水進行浸出實驗，銅、鎳、鋅、鉻浸出濃度達到《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中浸出毒性鑒別標準值，此時電鍍污泥穩定化效果良好。表2廢渣浸出液中重金屬離子濃度實施例2(1)無機酸浸出：于干污泥中加入2mol/L的鹽酸，在20℃條件下，置于水浴恒溫振蕩器中振蕩(200r/min)1h，靜置30min，4000r/min離心7min。(2)分步沉淀法去除鉻、鐵：電鍍污泥浸出液中加入5mol/LNaOH調節pH值至2，攪拌沉淀反應2h，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3。(3)萃取法回收鋅：選取P507(2-乙基已基磷酸單(2-乙基已基)酯)作為萃取劑，磺化煤油作為稀釋劑，pH值為2的條件下，加入體積濃度為25％的P507和含鋅濾液，相比O/A＝1，在恒溫水浴振蕩器上振蕩8min，置于分液漏斗中靜置分層，將水相和有機相分離。(4)反萃取：用硫酸反萃取鋅，硫酸濃度為1mol/L，相比O/A＝1，反萃取時間5min。(5)廢渣穩定化：無機酸浸出和分步沉淀去除鉻、鐵的過程中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。將磷酸氫二鈉和廢渣充分混合，磷酸氫二鈉添加量為15％，室內連續放置7d，每天攪拌一次，用pH值為4.5、7、10的降水進行浸出實驗，銅、鎳、鋅、鉻浸出濃度達到《危險廢物鑒別標準浸出毒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法，其特征在于包括以下步驟：(a)無機酸浸出：在室溫下，將電鍍污泥與鹽酸振蕩反應，靜置后離心分離得到浸出液和廢渣；(b)分步沉淀法去除鉻、鐵：浸出液中加入堿溶液調節pH值至1?3，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含鋅濾液和廢渣；(c)萃取法回收鋅：在pH值為1?3的條件下，將萃取劑和含鋅濾液在恒溫水浴振蕩器上振蕩后靜置分層，將水相和有機相分離；(d)反萃?。簩⑺嘤昧蛩岱摧腿′\；(e)廢渣穩定化：步驟(a)和步驟(b)中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。

【技術特征摘要】
1.一種從高鐵含量電鍍污泥中回收鋅和鐵的方法，其特征在于包括以下步驟：
(a)無機酸浸出：在室溫下，將電鍍污泥與鹽酸振蕩反應，靜置后離心分離得到浸出液和廢
渣；
(b)分步沉淀法去除鉻、鐵：浸出液中加入堿溶液調節pH值至1-3，經過濾可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含鋅濾液和廢渣；
(c)萃取法回收鋅：在pH值為1-3的條件下，將萃取劑和含鋅濾液在恒溫水浴振蕩器上振
蕩后靜置分層，將水相和有機相分離；
(d)反萃取：將水相用硫酸反萃取鋅；
(e)廢渣穩定化：步驟(a)和步驟(b)中產生的廢渣使用磷酸氫二鈉進行穩定化。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(a)中所述的鹽酸濃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張宇峰，王姍姍，葛蘇蘇，朱俊，丁竹紅，羅平，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32