一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法技术

本发明专利技术公开了一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法，该方法具有成本低、回收率高、操作简单的特点。本发明专利技术的方法包括以下步骤：(a)无机酸浸出：在室温下，将电镀污泥与盐酸振荡反应，静置后离心分离得到浸出液和废渣；(b)分步沉淀法去除铬、铁：浸出液中加入碱溶液调节pH值至1-3，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含锌滤液和废渣；(c)萃取法回收锌：在pH值为1-3的条件下，将萃取剂和含锌滤液在恒温水浴振荡器上振荡后静置分层，将水相和有机相分离；(d)反萃取：将水相用硫酸反萃取锌；废渣稳定化：(e)步骤(a)和步骤(b)中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种回收锌和铁的方法，更具体地说涉及一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法。
技术介绍
电镀废水处理过程中会产生大量含铜、镍、锌、铬等有害重金属的电镀污泥，此类污泥易积累、易流失、不稳定，如不经处理任意堆放，不仅会造成严重的二次污染，还会造成大量重金属资源流失。电镀污泥的主要处理方式为无害化处置和资源化利用。其中无害化处置包括固化/稳定化技术、填海与堆放、热化学处理技术等；资源化利用包括重金属回收技术、材料化技术等。(1)固化/稳定化技术是将固化剂加入到电镀污泥中，与污泥混合，使污泥内的有害物质不浸出，从而消除污染，是一项处置危险废物的重要技术，具有固化体稳定、固化剂易得、处理成本低等优点，是目前应用较为广泛的一项电镀污泥处理技术。(2)电镀污泥的填海处置会造成海洋的污染，堆放处理电镀污泥，不仅需要大量土地，而且需要建造标准较高的场地。场地选择不当，可能会使地下水体污染，危害人体的健康。(3)电镀污泥的热化学处理技术是指在高温条件下分解电镀污泥，降低污泥的毒性，使污泥快速的减容，并充分利用污泥中有价值的物质，其优点是降低了电镀污泥中剧毒成分的毒性，可使污泥快速减容，并充分利用污泥中有价值的物质；但缺点是需要能耗高，需投资和运行费用高。(4)电镀污泥中重金属回收的研究热点是湿法回收，包括化学沉淀法、溶剂萃取法、还原法、电沉积法、微生物法等。(5)材料化技术处置电镀污泥是指将电镀污泥作为原料或辅料应用于建筑材料或其他材料的生产过程中。研究表明，材料化技术处置电镀污泥是可行的，但存在着二次污染和所得产品的经济性差等问题。因此需要研发一种工艺简单且不产生二次污染的方法以解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题与不足，提供一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法，该方法是针对高铁含量电镀污泥提出的回收方法，具有成本低、回收率高、操作简单的特点。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术的从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法，其包括以下步骤：(a)无机酸浸出：在室温下，将电镀污泥与盐酸振荡反应，静置后离心分离得到浸出液和废渣；(b)分步沉淀法去除铬、铁：浸出液中加入碱溶液调节pH值至1-3，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含锌滤液和废渣；(c)萃取法回收锌：在pH值为1-3的条件下，将萃取剂和含锌滤液在恒温水浴振荡器上振荡后静置分层，将水相和有机相分离；(d)反萃取：将水相用硫酸反萃取锌；(e)废渣稳定化：步骤(a)和步骤(b)中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。本专利技术的上述的方法，其进一步的技术方案是步骤(a)中所述的盐酸浓度为2-5mol/L，反应时间为1-4h。本专利技术的上述的方法，其进一步的技术方案还可以是步骤(b)中所述的碱溶液为NaOH溶液，浓度为5-8mol/L。本专利技术的上述的方法，其进一步的技术方案还可以是步骤(c)中所述的萃取剂为2-乙基已基磷酸单(2-乙基已基)酯的磺化煤油溶液，体积百分比为25％-35％，控制相比O/A范围为1-2。本专利技术的上述的方法，其进一步的技术方案还可以是步骤(d)中所述的硫酸浓度为1-5mol/L，相比O/A范围为1-2，反萃取时间5-10min。本专利技术的上述的方法，其进一步的技术方案还可以是步骤(e)中所述的磷酸氢二钠的添加量为废渣重量的15％-30％。其中相比O/A是指有机相与水相的体积比。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、目前对铁含量较低的电镀污泥资源化利用的研究较多，而对高铁含量的电镀污泥的研究较少，本专利技术针对高铁含量电镀污泥提出的回收工艺具有成本低、回收率高、操作简单的优点。2、无机酸(盐酸)对锌的浸出率高达70％以上，对铁的浸出率为60％左右。无机酸浸出和分步沉淀去除铁等金属皆为成熟高效的方法，旨在进一步高效回收锌。3、本专利技术同时对电镀污泥以及回收重金属过程产生的废渣进行稳定化处理研究，旨在使之对环境无害，从而实现电镀污泥的减量化、资源化和无害化，保护环境，带来经济、社会和环境效益。附图说明图1是本专利技术的从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法的工艺流程示意图。具体实施方式表1是电镀污泥中各重金属的含量。表1电镀污泥中重金属含量实施例1如图1所示，本专利技术具体操作步骤有：无机酸浸出、分步沉淀去除铁和铬、萃取法回收锌、反萃取以及废渣稳定化。(1)无机酸浸出：于干污泥中加入3mol/L的盐酸，在20℃条件下，置于水浴恒温振荡器中振荡(200r/min)1h，静置30min，4000r/min离心7min。(2)分步沉淀法去除铬、铁：电镀污泥浸出液中加入5mol/LNaOH调节pH值至1，搅拌沉淀反应2h，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3。(3)萃取法回收锌：选取P507(2-乙基已基磷酸单(2-乙基已基)酯)作为萃取剂，磺化煤油作为稀释剂，pH值为2的条件下，加入体积浓度为30％的P507和含锌滤液，相比O/A＝1，在恒温水浴振荡器上振荡8min，置于分液漏斗中静置分层，将水相和有机相分离。(4)反萃取：用硫酸反萃取锌，硫酸浓度为1mol/L，相比O/A＝1，反萃取时间6min。(5)废渣稳定化：无机酸浸出和分步沉淀去除铬、铁的过程中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。将磷酸氢二钠和废渣充分混合，磷酸氢二钠添加量为15％，室内连续放置7d，每天搅拌一次，用pH值为4.5、7、10的降水进行浸出实验，铜、镍、锌、铬浸出浓度达到《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中浸出毒性鉴别标准值，此时电镀污泥稳定化效果良好。表2废渣浸出液中重金属离子浓度实施例2(1)无机酸浸出：于干污泥中加入2mol/L的盐酸，在20℃条件下，置于水浴恒温振荡器中振荡(200r/min)1h，静置30min，4000r/min离心7min。(2)分步沉淀法去除铬、铁：电镀污泥浸出液中加入5mol/LNaOH调节pH值至2，搅拌沉淀反应2h，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3。(3)萃取法回收锌：选取P507(2-乙基已基磷酸单(2-乙基已基)酯)作为萃取剂，磺化煤油作为稀释剂，pH值为2的条件下，加入体积浓度为25％的P507和含锌滤液，相比O/A＝1，在恒温水浴振荡器上振荡8min，置于分液漏斗中静置分层，将水相和有机相分离。(4)反萃取：用硫酸反萃取锌，硫酸浓度为1mol/L，相比O/A＝1，反萃取时间5min。(5)废渣稳定化：无机酸浸出和分步沉淀去除铬、铁的过程中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。将磷酸氢二钠和废渣充分混合，磷酸氢二钠添加量为15％，室内连续放置7d，每天搅拌一次，用pH值为4.5、7、10的降水进行浸出实验，铜、镍、锌、铬浸出浓度达到《危险废物鉴别标准浸出毒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法，其特征在于包括以下步骤：(a)无机酸浸出：在室温下，将电镀污泥与盐酸振荡反应，静置后离心分离得到浸出液和废渣；(b)分步沉淀法去除铬、铁：浸出液中加入碱溶液调节pH值至1‑3，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含锌滤液和废渣；(c)萃取法回收锌：在pH值为1‑3的条件下，将萃取剂和含锌滤液在恒温水浴振荡器上振荡后静置分层，将水相和有机相分离；(d)反萃取：将水相用硫酸反萃取锌；(e)废渣稳定化：步骤(a)和步骤(b)中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。

【技术特征摘要】
1.一种从高铁含量电镀污泥中回收锌和铁的方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)无机酸浸出：在室温下，将电镀污泥与盐酸振荡反应，静置后离心分离得到浸出液和废
渣；
(b)分步沉淀法去除铬、铁：浸出液中加入碱溶液调节pH值至1-3，经过滤可去除Fe(OH)3和Cr(OH)3，并得到含锌滤液和废渣；
(c)萃取法回收锌：在pH值为1-3的条件下，将萃取剂和含锌滤液在恒温水浴振荡器上振
荡后静置分层，将水相和有机相分离；
(d)反萃取：将水相用硫酸反萃取锌；
(e)废渣稳定化：步骤(a)和步骤(b)中产生的废渣使用磷酸氢二钠进行稳定化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(a)中所述的盐酸浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇峰，王姗姗，葛苏苏，朱俊，丁竹红，罗平，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32