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电镀污泥的回收处理方法

发布时间:2017-12-16 15:55:07  中国污水处理工程网

  申请日2017.07.05

  公开(公告)日2017.10.24

  IPC分类号C22B7/00; C22B15/00; C22B23/00; C01G49/14

  摘要

  一种铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥的回收处理方法,(1)将电镀污泥完全溶解于硫酸溶液中,加氨水调节pH=3~4,搅拌过滤得到氢氧化铁污泥及Cu2+、Ni2+为主的溶液;(2)将氢氧化铁污泥通过水洗,水液循环至步骤(1);(3)将洗后沉淀溶解于硫酸溶液中,加入铁粉还原,过滤得到硫酸亚铁溶液,剩余铁粉可循环使用,而后将溶液蒸馏浓缩、重结晶、离心得到硫酸亚铁晶体;(4)向(1)中铜镍溶液加入铁粉,通过置换、筛分先后得到铜、镍粉末及以Fe2+为主的溶液,而溶液再进入(3)中浓缩结晶制备硫酸亚铁。本发明工艺易于控制,在实现铁资源化利用的同时,具有保证其它低含量金属的回收利用率,而能够规模化生产的特点。

  权利要求书

  1.一种铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥的回收处理方法,其特征在于包括以下步骤:

  (1)将电镀污泥加入到硫酸溶液中,搅拌溶解得到含Fe3+、Cu2+、Ni2+的溶液,加氨水调节pH=3~4,静置沉降,过滤得到氢氧化铁泥及含Cu2+、Ni2+的滤液;

  (2)将氢氧化铁泥先后通过2~3次水洗干净,洗后水溶液再循环至步骤(1);

  (3)将步骤(2)中洗后氢氧化铁沉淀完全溶解于硫酸溶液中,加入过量铁粉室温搅拌,过滤得到硫酸亚铁溶液,而滤液通过浓缩、重结晶、离心后可得工业级硫酸亚铁晶体;

  (4)使用硫酸调节步骤(1)中所得Cu2+、Ni2+滤液,使其pH=1~2,分两次加入铁粉,搅拌后过滤、筛分先后得到不规则类球状铜、镍粉末及含Fe2+的滤液,而滤液按步骤(3)工艺制备硫酸亚铁。

  2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(1)中,使用质量浓度20%硫酸将污泥完全溶解后溶液pH=0.2~1,溶解时间1~3h。

  3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(1)中,常温下使用氨水调节pH后,溶液需静置沉降3~5h。

  4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(2)中,氢氧化铁泥水洗:将氢氧化铁沉淀在固液比为1:1.5~2的条件下先后打浆洗涤2~3次,每次打浆时间为2~3h。

  5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(3)中,同样使用质量浓度20%硫酸溶解氢氧化铁污泥,铁粉的加入量是滤液中铁的物质的量的0.5~1倍。

  6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(4)中,每次加入的铁粉量是滤液中铜或镍的物质的量的1~1.5倍。

  7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述步骤(4)中,使用质量浓度为80%的硫酸调节溶液pH。

  8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:以上所述铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥中,铁含量在10wt%以上,而铜镍含量在2wt%以下。

  说明书

  一种铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥的回收处理方法

  技术领域

  本申请涉及电镀污泥的回收处理技术领域,尤其涉及一种高含量铁、低含量铜镍的电镀污泥的资源化处理方法。

  背景技术

  作为电镀废水沉淀处理后的“终态物”,电镀污泥中包含了Cu、Ni、Zn、Cr、Fe等重金属,成分十分复杂、重金属难以降解,已被列入了国家危险废弃物名录。电镀污泥中的这些重金属具有不稳定、易积累、易流失等特点,若对其不作妥善处理,在外部环境作用下很容易发生迁移,造成次生污染、危害环境,进而影响人类健康。

  电镀污泥的主要处理方法包括无害化处置和资源化利用。从污染防治和资源循环利用的角度考虑,对电镀污泥中重金属资源进行综合回收具有重要的环境、资源与社会效益。重金属回收技术包括火法与湿法回收,其中火法受限于成本高、能耗大、金属回收率和纯度不高等因素。而湿法工艺用于回收电镀污泥中金属涉及了浸出和分离两大工序,浸出主要采用酸浸及碱浸,而分离主要通过化学沉淀法、还原分离法、电解沉积法等。

  电镀污泥中,涉及到含有铜镍铁等多种金属分离的研究很多,如专利CN200610050002.7提出了一种从电镀污泥中回收有价金属的方法,通过向酸浸出液中加入硫化物得到硫化铜沉淀而分离出铜,再通过碱依次调节pH先后分离出铬、铁、镍与锌,此法形成的硫化铜在后期处理中不可避免会造成二次污染,同时处理过程中再次产生了电镀废渣未提出进一步处理方法。

  专利CN201510311839.1提供了一种电镀污泥综合回收有价金属的方法,通过氨浸-酸浸联合浸出金属,然后依然是引入了硫化钠沉淀分离出铜,同样在后期处理中面临二次污染的问题。

  专利CN201410192292.3提供了一种从电镀污泥中分离回收铜、镍、铁的方法,首先调节酸浸出液pH沉淀去除铁,然后向铜镍沉淀物中使用甘油分离出铜、镍,此法介绍了铜、镍、铁三种金属的分离,引入的甘油在稀溶液中反应速率极低,且与氧化物接触可能会造成溶液变黑而增加后续滤液的处理难度,同时工艺中硫酸钠的引入亦会造成硫酸镍产品纯度不高。

  专利CN201310267803.9提供了一种从电镀废泥中综合回收有价金属的方法,同样是先后通过酸浸、沉淀分离出金属,处理工艺易形成六价铬等有毒物质,同样引入的碳酸钠会影响最终产品碳酸镍与锌酸钠的纯度。

  不仅如此,以上专利侧重点大多在于如Cu、Ni等更具价值金属资源化,而对其中含量较少的Fe通常只是通过简单分离处理。铁的资源化处理关注度一般或如专利公开号CN103252340A所述,通常只是对于单一特定铁泥。而对于以铁为主,同时包含其他金属的电镀污泥的分离利用则报道相对较少。

  发明内容

  为克服现有技术研究的不足,本申请人提供了一种铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥的回收处理方法。本发明工艺易于控制,具有保证其它低含量金属的回收利用率,而能够规模化生产的特点。

  本发明技术方案如下:

  一种铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥的回收处理方法,其特征在于包括以下步骤:

  (1)将电镀污泥加入到硫酸溶液中,搅拌溶解得到含Fe3+、Cu2+、Ni2+的溶液,加氨水调节pH=3~4,静置沉降,过滤得到氢氧化铁泥及含Cu2+、Ni2+的滤液;

  (2)将氢氧化铁泥先后通过2~3次水洗干净,洗后水溶液再循环至步骤(1);

  (3)将步骤(2)中洗后氢氧化铁沉淀完全溶解于硫酸溶液中,加入过量铁粉室温搅拌,过滤得到硫酸亚铁溶液,而滤液通过浓缩、重结晶、离心后可得工业级硫酸亚铁晶体;

  (4)使用硫酸调节步骤(1)中所得Cu2+、Ni2+滤液,使其pH=1~2,分两次加入铁粉,搅拌后过滤、筛分先后得到不规则类球状铜、镍粉末及含Fe2+的滤液,而滤液按步骤(3)工艺制备硫酸亚铁。

  上述步骤(1)中,使用质量浓度20%硫酸将污泥完全溶解后溶液pH=0.2~1,溶解时间1~3h。

  上述步骤(1)中,常温下使用氨水调节pH后,溶液需静置沉降3~5h。

  上述步骤(2)中,氢氧化铁泥水洗:将氢氧化铁沉淀在固液比为1:1.5~2的条件下先后打浆洗涤2~3次,每次打浆时间为2~3h。

  上述步骤(3)中,同样使用质量浓度20%硫酸溶解氢氧化铁污泥,铁粉的加入量是滤液中铁的物质的量的0.5~1倍。

  上述步骤(4)中,每次加入的铁粉量是滤液中铜或镍的物质的量的1~1.5倍。

  上述步骤(4)中,使用质量浓度为80%的硫酸调节溶液pH。

  以上所述铁含量高、铜镍含量低的电镀污泥中,铁含量在10wt%以上,而铜镍含量在2wt%以下。

  本发明有益的技术效果在于:

  本发明充分利用了金属的物理化学性质特点,首先通过水解沉淀分离出铁,然后利用氧化还原电势的差异通过置换先后还原得到铜、镍粉末,由此实现了铜镍铁三种金属的分步提取,从而解决了此类电镀污泥中回收有用金属的问题。

  与专利CN200610050002.7、CN201510311839.1相比,本发明整体工艺温和,中间无次生废弃物产生,无需再进行处理,同样不会造成二次污染。而与专利CN201410192292.3、CN201310267803.9相比,本发明中无体系外其他金属和有机溶剂的引入,体系总体成分前后未变动,无有毒物质及废水出现,滤液最终进入蒸馏浓缩得到纯度可达到工业级的硫酸亚铁,同时中间回收的铜、镍粉末回收率与纯度亦很高,可作为其他功能材料如导电浆料的原材料,工艺简单、应用广泛、操作性强,可进行规模化生产实现此类铁泥的充分资源化利用。

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