电镀污泥处置方式

电镀污泥处置方式1:资源化利用技术
资源化利用技术的一个研究热点就是找到操作简单、成本低、效果好的电镀污泥资源化回收方法。
常见的资源化利用技术包括湿法提取、火法提取和制造建材三类:湿法提取:通过化学方法将电镀污泥浸出的重金属物质分离出来,并保证重金属能够稳定地存在于溶液中。酸性、碱性和中性是常见的三种浸出剂。
在电镀污泥中,重金属多数是以氢氧化物的方式存在,所以中性浸出剂的应用较少。
据了解,常见的碱性浸出剂包括碳酸钠、碳酸铵以及氨水等,可选择性比较高,但是这种方法并不能保证所有金属都可以浸出。常见的酸性浸出剂包括硝酸、盐酸以及硫酸等,不同的酸浓度会产生不同的浸出效果,所以要根据电镀污泥的特点寻找合适的方式。
沉淀法、还原法和萃取法是三种常见的湿法提取重金属的方法。
湿法提取重金属具有非常良好的效果,在电镀污泥重金属回收中应用广泛,也是资源化利用最主要的方法。
火法提取:在高温的条件下分解电镀污泥,并回收其中的重金属,常用的火法提取方法包括煅烧、离子电弧、焚烧和微波等,也可以和碳进行热处理,创造高温条件。
高温处理能够减少电镀污泥的体积,有效降低其中的一部分有毒物质,可以促进金属物质反应,形成化合物或者单质,也可以将火法提取和湿法提取的方式结合起来,联合使用提取电镀污泥中的重金属。
但是,使用火法提取必须有加热的过程,很可能带来重金属烟气污染等,这也是使用过程中应该避免和重视的问题。
制造建材:处理电镀污泥的一种方式就是将其制造成为建造材料,例如将其添加在水泥中,这是一种成本较低,也比较理想的方法,但是目前尚处于实验阶段。
目前有将电镀污泥应用在红标砖制造中的案例。但是确认砖中的浸出毒性是否符合标准才是进一步推广这种方法的关键所在。

电镀污泥处置方式2:固化处置技术
固化处置是电镀污泥处理的最后一个环节,目的就是让重金属均保持在惰性状态,降低危险性,最后进行填埋处理。
固化就是在污泥中使用添加剂,让污泥变成紧密的无法流动的固体的过程,通过改变废物的强度、渗透性和可压缩性的方式来实现。
常见污染物质固化方式包括石灰固化、水泥固化、热固性材料固化、大型包封固化、玻璃固化等。
固化处置包括四个基本步骤,首先是对废物进行预处理,也就是干燥、分选、破坏氧化物;第二步是在其中添加固化剂;第三种是凝固和混合;第四种是对其进行最终处理。
电镀污泥中重金属的固化技术发展逐渐呈现多样化趋势,效果也在逐渐趋于稳定,正在向着产业化方向发展。

电镀污泥处置方式3:回收再利用
电镀污泥中有些元素的含量可能超过了某些矿石中元素的含量。对国家和社会而言,电镀污泥中的金属元素是一笔可观的财富,因此电镀污泥的回收工艺一直以来是科研工作者研究的重点内容。
电镀污泥回收再利用主要需要解决3个方面的问题:
一是促进污泥高效脱水,有机物溶解的预处理技术;
二是可实现污泥最终处置的焚烧与卫生填埋技术;
三是污泥多种形式的资源回收技术。电镀污泥的回收主要有火法工艺、湿法工艺、火法焙烧-湿法浸出联合工艺以及生物法。
(1)火法工艺
火法工艺处理电镀污泥是在污泥熔炼过程中加入还原物质及造渣剂,在高温条件下反应生成金属或金属中间产品的过程。
由于电镀污泥含水量大、金属品位低、成分复杂,且火法工艺本身存在能耗高、投资大、金属回收率不高的缺点,因此在处理电镀污泥的过程中很少使用火法工艺。
(2)湿法工艺
湿法工艺的基本流程是:在合适的浸出剂及浸出条件下,电镀污泥中有价金属被浸出而进入浸出液,实现有价金属与杂质的初步分离,浸出液经净化、有价金属分离后得到较为纯净的金属离子溶液,进而提取金属或金属产品,湿法工艺主要包括酸法浸出和氨法浸出。
① 酸法浸出
李英针对电镀污泥的回收提出了“浸出化学沉淀(分步沉淀及共沉淀)共沉淀的分离回收利用”的工艺路线。
在浸出工艺过程中,以硫酸作为浸出剂并在所探究的最佳条件下浸出一次,铁、铜、铬、镍的浸出率分别为88.65%、97.83%、91.64%和99.33%。在同一浸出条件下对剩余的滤渣浸出第二次时,铁、铜、铬、镍的浸出率分别为91.06%、98.87%、93.55%和99.88%。
再对浸出液进行分步沉淀,回收其中的金属元素后,浸出液基本澄清,其中的金属元素大部分都得以回收。由此可见,酸法浸出一化学沉淀法能够对电镀污泥中的金属元素进行有效的回收利用。
李强等用硫酸对电镀污泥进行浸出,用Lix984N萃取浸出液中的铜,用硫化钠沉锌,用碳酸钠沉镍。
在较优的实验条件下,铜、镍、锌和铬的回收率均大于96%。他们在实验室研究的基础上还建成了一座年处理3万吨混合电镀污泥的示范工厂,并且在实践过程中保持了盈利状态。这一研究从实践上证明了电镀污泥综合回收利用的可行性,也为电镀污泥的回收利用提供了宝贵的实践经验。
国内外学者对湿法浸出电镀污泥做了大量研究后发现:酸法浸出时,浸出液离子浓度高,后续处理水量小,但酸法浸出有选择性差,浸出液净化过程复杂,酸碱及除杂剂消耗量大等缺点。
② 氨法浸出
正因为酸法浸出有不少缺点,近年来科研工作者提出了氨法回收污泥中金属的工艺。氨浸法是一种传统的电镀污泥处理的方法,一般采用氨水溶液作浸取剂,使电镀污泥中有价金属元素与其他金属元素生成不同的产物,从而达到分离的目的。
利用氨水对电镀污泥进行浸出,可使其中的氧化物或沉淀物以配合物的形式进入溶液中,整个过程属于金属电化学腐蚀过程。
张焕然提出了“氨性体系浸出镍、铜萃取分离氨闭路循环利用”的工艺流程来回收电镀污泥中的铜和镍。
在较优的工艺条件下,即使电镀污泥中金属的含量非常低(铜0.94%、镍0.81%)的情况下,铜、镍的浸出率也能分别达到95%和88%。如采用两段逆流浸出,铜、镍的浸出率可以分别达到97%和93%。
浸出液中的铜、镍分离采用的是“萃取水洗+酸洗+反萃”工艺,经两段萃取后,铜、镍的萃取率接近100%,萃余液中铜、镍的质量浓度分别降低至0.0034g/L和0.023g/L,萃余液经调氨后返回浸出。
通过对国内外氨法回收的试验分析发现:氨性体系对有价金属的选择性浸出较好,杂质金属很少或根本不会进入浸出液。
氨性体系由于采用萃取剂分离浸出液中的金属,不像酸浸时那样在沉淀分离金属时存在夹带损失,因此其重金属回收率要比酸浸体系高,而且回收电镀污泥中铜、镍时工艺流程较短,能够较好地实现水和浸出剂的循环利用。正因具有上述优点,国际上普遍倾向于采用氨法浸出。

 

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