电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，本工艺以电镀企业产生的含镍污泥为处理对象，主要采用焙烧-酸浸出-除杂-加碱沉淀的组合方法对污泥中的镍进行资源化回收处理。含镍污泥首先进行焙烧纯化，去除污泥中的水分和有机物。焙烧后的残余物经过碾碎，用硫酸溶液进行浸出，然后对浸出液进行电解除铜，再利用化学沉淀法除铁、钙、镁杂质，最后加碱得到了氢氧化镍沉淀，从而实现了污泥中镍的回收。本发明专利技术的杂质去除率达99%以上，镍回收率可达96%以上，不仅减少了污泥对环境的污染，也实现了污泥的价值，环境和经济效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，特别涉及一种焙烧、硫酸浸出、除杂以及加碱沉淀的组合方法处理电镀企业产生的含镍污泥的工艺。
技术介绍
电镀工业是我国的重要加工业，广泛分布在各行业中，但是不同的镀种和产品，均须大量选用各种重金属如金、银、铜、镍、铬、锌、铁、镉等作为原料，在电镀过程中，部分重金属会进入废水中。据不完全统计，我国的电镀废水产生量约为40亿m3/年，相当于几个大中城市的自来水供应量，是重点的污染行业之一。电镀污泥是电镀废水处理过程中产生的排放物，是一种典型的危险废物，存在于其中的重金属容易渗入土壤和水中，严重污染地表水和地下水，危害周边环境，直至危害人类健康。电镀企业含镍污泥主要是电镀企业镀镍工艺过程中产生的电镀含镍废水进行处理后形成的污泥。本工艺研究的污泥为非铬系电镀企业含镍污泥，其中镍的含量一般在5% 左右，最高可达10%，铜、铁的含量在1%左右，由于在电镀废水处理过程中采用石灰，因此， 污泥中可能会带入钙、镁杂质，污泥含水率为70 75%左右。由于镍含量较低，加上杂质较多，回收有一定困难，一般采取安全填埋、焚烧等方式处置。这样既要付出较大的处理成本， 又浪费了镍资源。因此，对这种廉价的二次再生资源含镍污泥进行经济、高效的资源回收利用，实现变废为宝，不但可以消除环境污染，还可以产生较好的经济效益。目前，由于我国电镀行业存在厂点多、规模小、装备水平低及污染治理水平低等诸多问题，大部分电镀污泥都没有得到有效、合理的处置，对环境造成了严重的污染。因此，如何采取有效的技术处理处置电镀污泥，并实现其稳定化、无害化和资源化，一直都是国内外的研究重点。目前国内外对电镀污泥中金属的资源化回收技术主要有化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。由于电镀污泥中有价金属含量较低，污泥介质复杂，对有价金属的回收利用设备投资大、工艺复杂、运营成本高，以致电镀污泥的资源化回收利用一直没能形成成熟的生产模式。
技术实现思路
本专利技术提供一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，目的是解决电镀企业产生的含镍污泥不能资源化回收利用、浪费资源、污染环境的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，主要由下列步骤组成第一步焙烧纯化将水分的质量百分含量为70 75%的含镍污泥，在600 700°C条件下焙烧5 6小时得到焙烧残余物；第二步硫酸浸出首先将第一步得到的焙烧残余物粉碎后加水混合均勻制得泥浆，然后在搅拌条件下，向所述泥浆中加入硫酸，使所述泥浆中的镍元素与硫酸进行充分反应生成硫酸镍，得到硫酸浸出液；其中，所述硫酸与焙烧残余物两者之间的混合比例为每2 3毫升硫酸与1克焙烧残余物混合；所述硫酸的浓度为3 4mol/l ； 第三步过滤将第二步得到的硫酸浸出液冷却，然后过滤得到滤液和滤渣； 第四步电解除铜调节第三步得到的滤液的PH值至1或1以下得到电解液，然后在电压为2 2. 5伏的条件下电解所述电解液，使该电解液中铜离子的浓度降低至5mg/l以下，得到电解余液； 第五步除铁杂质向第四步得到的电解余液中加入氯酸钠，使所述电解余液中的二价铁离子充分氧化生成三价铁离子，然后在80 90°C条件下，将pH值调至3. 9 4. 1，使所述三价铁离子完全生成氢氧化铁沉淀，过滤后得到除铁滤液； 第六步除钙镁杂质将第五步得到的除铁滤液的PH值调至4. 5 6，然后在80 90°C条件下，加入氟化钠， 使所述除铁滤液中的钙离子和镁离子分别生成氟化钙和氟化镁沉淀，过滤后得到除钙镁滤液；其中，每升除铁滤液中加入1 IOg氟化钠； 第七步加碱沉淀在搅拌条件下，向第六步得到的除钙镁滤液中加入质量百分含量为25 35%的氢氧化钠水溶液，使得所述除钙镁滤液的PH值为9 10，使所述除钙镁滤液中的镍离子生成氢氧化镍沉淀，过滤后得到的滤饼即为氢氧化镍。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，将所述第三步得到的滤渣洗涤至中性得到洗涤液，该洗涤液可以返回至第二步中用于浸取试剂硫酸的配制。2、上述方案中，在所述第五步中，用80 100g/l的碳酸钠水溶液将pH值调至 3. 5 4. O03、上述方案中，在所述第六步中，用质量百分含量为25 35%的氢氧化钠水溶液将PH值调至4. 5 6。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果1、本专利技术首先对含镍污泥进行焙烧，焙烧后水分和有机物可以烧失，水分基本能完全烧掉，烧失的有机物成分占污泥干基重量的30%左右。含镍污泥经过焙烧后，能有效减少污泥中的水分和有机物，实现了污泥的减量化，减少了后续回收处理的药剂使用量，此过程中由于有机物自身燃烧产生热量，因此能耗低。2、本专利技术的杂质去除率达99%以上，镍回收率可达96%以上，不仅减少了污泥对环境的污染，也实现了污泥的价值，环境和经济效益显著。附图说明附图1为本专利技术流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述 实施例一一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺参见附图1所示，一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，具体步骤如下 (1)焙烧纯化含镍污泥经压滤后含水率在73%，同时污泥中还含有少量的有机物成分。将污泥在焙烧炉内焙烧，控制焙烧温度为600 700°C，焙烧时间为6小时，焙烧后水分和有机物可以烧失，水分基本能完全烧掉，烧失的有机物成分占污泥干基重量的30%左右。污泥经过焙烧后，能有效减少污泥中的水分和有机物，实现了污泥的减量化，减少了后续回收处理的药剂使用量，此过程能耗较低。(2)硫酸浸出酸浸出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。在电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理中，硫酸是一种较为有效的浸取试剂。由于其具有价格便宜、挥发性小、不易分解等特点而被广泛使用。研究显示，硫酸对电镀企业废水处理污泥中铜、镍的浸出率可达95% 100%。电镀污泥中的金属元素多以氢氧化物的形式存在，污泥经焙烧后，部分氢氧化物可分解成氧化物，Ni2\ Cu2+、Fe2+水解沉淀的PH值分别为6. 7、5. 1,6. 1，水解沉淀的pH值越高，在同酸度的情况下就越容易浸出，酸度越高，金属浸出率就越高。取适量焙烧后的残余物，经碾碎后加入少量水搅拌浆化，以液固比(液体体积和固体质量比例)2 1，缓慢加入3. 5mol/l的硫酸，在常温下搅拌反应2小时。冷却后进行抽滤，测定浸出液中镍的浓度，镍的浸出率达到99%。浸出渣用少量水洗涤至中性，洗涤液返回用于配制硫酸，浸出渣则进行无害化处置。涉及的主要化学反应如下 M (OH)2 + H-2S0i = MSC% + 2Η Ο MO+H-jSOi = NiSCk+ mO Cu(OH)i+ HiSCH = CuSO^+2H'jO CuO+H 2SCh = CuSCh + H2O Fe(OH)I + H2SO4 = FeSCh + 2H 2O FeO + H 2SO4 = FeSOi + H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO^ = Fsi(SOi)3+ 6H2O ° Fe2C>3+3H2SCh = Fe2(SCH)3+3H20 Ca(OH)2+H2SOi = CaSO、+ 2HiOCaO+H 2SCM = CaSOi + H2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，其特征在于：主要由下列步骤组成：第一步：焙烧纯化将水分的质量百分含量为７０～７５％的含镍污泥，在６００～７００℃条件下焙烧５～６小时得到焙烧残余物；第二步：硫酸浸出首先将第一步得到的焙烧残余物粉碎后加水混合均匀制得泥浆，然后在搅拌条件下，向所述泥浆中加入硫酸，使所述泥浆中的镍元素与硫酸进行充分反应生成硫酸镍，得到硫酸浸出液；其中，所述硫酸与焙烧残余物两者之间的混合比例为：每２～３毫升硫酸与１克焙烧残余物混合；所述硫酸的浓度为３～４ｍｏｌ／ｌ；第三步：过滤将第二步得到的硫酸浸出液冷却，然后过滤得到滤液和滤渣；第四步：电解除铜调节第三步得到的滤液的ｐＨ值至１或１以下得到电解液，然后在电压为２～２．５伏的条件下电解所述电解液，使该电解液中铜离子的浓度降低至５ｍｇ／ｌ以下，得到电解余液；第五步：除铁杂质向第四步得到的电解余液中加入氯酸钠，使所述电解余液中的二价铁离子充分氧化生成三价铁离子，然后在８０～９０℃条件下，将ｐＨ值调至３．９～４．１，使所述三价铁离子完全生成氢氧化铁沉淀，过滤后得到除铁滤液；第六步：除钙镁杂质将第五步得到的除铁滤液的ｐＨ值调至４．５～６，然后在８０～９０℃条件下，加入氟化钠，使所述除铁滤液中的钙离子和镁离子分别生成氟化钙和氟化镁沉淀，过滤后得到除钙镁滤液；其中，每升除铁滤液中加入１～１０ｇ氟化钠；第七步：加碱沉淀在搅拌条件下，向第六步得到的除钙镁滤液中加入质量百分含量为２５～３５％的氢氧化钠水溶液，使得所述除钙镁滤液的ｐＨ值为９～１０，使所述除钙镁滤液中的镍离子生成氢氧化镍沉淀，过滤后得到的滤饼即为氢氧化镍。...
【技术特征摘要】
1.一种电镀企业含镍污泥的资源化回收工艺，其特征在于主要由下列步骤组成第一步焙烧纯化将水分的质量百分含量为70 75%的含镍污泥，在600 700°C条件下焙烧5 6小时得到焙烧残余物；第二步硫酸浸出首先将第一步得到的焙烧残余物粉碎后加水混合均勻制得泥浆，然后在搅拌条件下， 向所述泥浆中加入硫酸，使所述泥浆中的镍元素与硫酸进行充分反应生成硫酸镍，得到硫酸浸出液；其中，所述硫酸与焙烧残余物两者之间的混合比例为每2 3毫升硫酸与1克焙烧残余物混合；所述硫酸的浓度为3 4mol/l ；第三步过滤将第二步得到的硫酸浸出液冷却，然后过滤得到滤液和滤渣；第四步电解除铜调节第三步得到的滤液的PH值至1或1以下得到电解液，然后在电压为2 2. 5伏的条件下电解所述电解液，使该电解液中铜离子的浓度降低至5mg/l以下，得到电解余液；第五步除铁杂质向第四步得到的电解余液中加入氯酸钠，使所述电解余液中的二价铁离子充分氧化生成三价铁离子，然后在80 90°C条件下，将pH值调至3. 9 4. 1，使所述三价铁离子完全生成氢氧化铁沉淀，过...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈华，顾余，陈慧科，
申请(专利权)人：苏州市环境工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：32
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