申请日2015.03.23
公开(公告)日2015.06.10
IPC分类号C04B35/26; C02F11/00; C01G49/08
摘要
本发明涉及一种电镀污泥铁氧体固化综合回收方法，通过将污泥加热，在连续恒温80℃、pH为9.2的弱碱性条件下，使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，改善污泥的脱水性能，具体步骤如下：化泥酸浸;泥水分离;调节pH值至9.2并搅拌均匀;以45r/min的速度搅拌并加热，待混合溶液温度加热至80℃时，以80℃恒温加热2小时，恒温期间不搅拌;最终溶液中生成具有磁性的黑色Fe3O4晶体;采用磁分离机将溶液中的Fe3O4晶体进行分离;分离后得到纯度较高的Fe3O4晶体。有益效果：铁氧体固化产物具有固化稳定、具磁性、产物可进一步产品化等特点。
摘要附图
权利要求书
1.一种电镀污泥铁氧体固化综合回收方法，通过将污泥加热，在连 续恒温80℃、pH为9.2的弱碱性条件下，使污泥中的粘性有机物水解， 破坏污泥的胶体结构，改善污泥的脱水性能，具体步骤如下：
1)化泥酸浸：按重量百分比，加清水将电镀污泥溶解稀释至浓度为10% 的混合溶液，投加30%浓度的稀硫酸调节pH至4.0-4.5，使Fe3+和Fe2+ 转化为FeSO4和Fe2(SO4)3;
2)泥水分离：将沉淀在底部污泥中的硫酸钙和硫酸镁通过排泥并单独 收集，进行处理;亚铁投加：按摩尔浓度比，Fe3+：Fe2+=1：1.2向混合 溶液中投加FeSO4·7H2O固体，搅拌10min充分溶解;
3)pH调节：按重量百分比，向混合溶液中投加浓度为40%的NaOH溶 液，调节pH值至9.2并搅拌均匀;
4)加热：以45r/min的速度搅拌并加热，待混合溶液温度加热至80 ℃时，以80℃恒温加热2小时，恒温期间不搅拌;最终溶液中生成具有磁 性的黑色Fe3O4晶体;
5)分离：将混合溶液自然冷至室温，采用磁分离机将溶液中的Fe3O4晶体进行分离;分离后得到纯度较高的Fe3O4晶体，在105±2℃下烘干，装 袋待用。
说明书
电镀污泥铁氧体固化综合回收方法
技术领域
本发明属于电镀污泥回收，尤其涉及一种电镀污泥铁氧体固化综合回 收方法。
背景技术
电镀污泥是电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物，因其 所含重金属的质量分数高而被列入国家危险废物名单中的第十七类危险 废物。电镀污泥的处置方法及资源化技术的研究已成为我国环境保护工 作中亟待解决的问题之一。目前，用化学沉淀法处理电镀废水是最为简单 有效的方法，为大多数电镀厂所采用。按照对电镀废水处理方式的不同， 可将电镀污泥分为混合溶液和分质污泥两大类：前者是将不同种类的电镀 废水混合在一起进行处理而形成的污泥;后者是将不同种类的电镀废水分 别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。 但实际上大多数电镀企业的废水经过处理后得到的多是混合溶液，目前针 对电镀污泥的治理和资源化利用也是以混合溶液为主要对象。
电镀污泥中含有大量的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属离子，目前针 对电镀污泥的离子回收的技术主要集中在铜、镍等贵重离子的回收方面， 回收后，剩余污泥中的仍有大量的铁、铬、锌等重金属离子，导致最终需 要处理的电镀污泥量仍较大，同时目前的回收工艺流程长、要求精度高， 部分只能在实验室实现，无法实现工程化。同时，相关的铁氧体固化技术 相对复杂，投资和运行成本较高。电镀污泥含有有害重金属，它具有易积 累、不稳定、易流失等特点，如不加以妥善处理，任意堆放，则将引起严 重的二次污染。
中国专利CN201010541598.7说明了一种重金属污泥的资源化处理方 法，其先用重量百分比浓度为30wt%～50wt%酸液浸出含重金属污泥中 的重金属，再用频率为14KHz～28KHz超声波处理酸浸液，超声分离30～ 60min后，固液分离出含硫酸钙的沉淀物和含重金属离子的酸液，浸出的 酸液经硫酸亚铁处理并调节pH值为9后，加入铁氧化剂氧化后，形成铁 氧体。硫酸钙沉淀物经洗涤和干燥后形成石膏。
中国专利CN 200610116374.5涉及一种电镀污泥水热铁氧体化的处理 方法，该方法为将一定量的电镀污泥中加入补充铁源氧化高铁FeCl3·6H20 和蒸馏水，制成原料浆，随后加入沉淀剂气氨水调节浆液pH值至9后， 置于高压釜中，以600rpm转速进行搅拌，并在200℃温度下进行水热反应， 反应时间为4小时，然后将釜体自然冷却至室温后开釜;静置5-8小时， 待其分层，分层后分离上清液，分离后的上清液即为较为纯净的深蓝色氯 化四氨合铜溶液;留下的沉积相用去离子水洗涤6-8次后，在105℃烘干 15小时，得到镍锌复合铁氧体。(该方法使用蒸馏水，成本较高;在200 ℃高温下反应，能耗较高;转速600rpm，转速偏高;以上三点，导致无法 大规模工程化应用。)
中国专利CN 201080050259.7涉及一种电镀污泥处理及纳米级铁氧化 物的制造，该方法为将电镀废液和干燥的结晶二水草酸在室温下进行混合 反应4小时，生成二水草酸亚铁沉淀;将二水草酸亚铁沉淀物用清水洗涤， 直到洗涤水的pH值大于4.5-5，并在烘干炉中以105℃的温度干燥。烘干 后的草酸亚铁沉淀物在245-288℃的空气环境中煅烧，以生产纳米级的红 色氧化铁(αFe2O3-赤铁)，或者在没有氧气(包括例如氮或其它气体环 境)的环境下以320-488℃煅烧来生产纳米级的黑色氧化铁(Fe3O4-磁 铁)。产生的铁氧化物(红色或黑色)不需要采用研磨过程，它们高度分 散(例如体积密度0.35-0.5kg/L)、高纯度，并由尺寸为例如大约35-60 纳米的球形颗粒组成。(该方法使用二水草酸，成本较高;采用烘干和高 温煅烧技术，对设备要求苛刻，能耗非常高;最终导致投资和处理成本都 偏高。)
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种电镀污泥铁氧体固 化综合回收方法，将电镀污泥中的各种金属离子以铁氧体的形式进行富集 固化，以便于后续进一步深度回收处理。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种电镀污泥铁氧体固 化综合回收方法，通过将污泥加热，在连续恒温80℃、pH为9.2的弱碱 性条件下，使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，改善污泥 的脱水性能，具体步骤如下：
1)化泥酸浸：按重量百分比，加清水将电镀污泥溶解稀释至浓度为10% 的混合溶液，投加30%浓度的稀硫酸调节pH至4.0-4.5，使Fe3+和Fe2+ 转化为FeSO4和Fe2(SO4)3;
2)泥水分离：将沉淀在底部污泥中的硫酸钙和硫酸镁通过排泥并单独 收集，进行处理;亚铁投加：按摩尔浓度比，Fe3+：Fe2+=1：1.2向混合 溶液中投加FeSO4·7H2O固体，搅拌10min充分溶解;
3)pH调节：按重量百分比，向混合溶液中投加浓度为40%的NaOH溶 液，调节pH值至9.2并搅拌均匀;
4)加热：以45r/min的速度搅拌并加热，待混合溶液温度加热至80 ℃时，以80℃恒温加热2小时，恒温期间不搅拌;最终溶液中生成具有磁 性的黑色Fe3O4晶体;
5)分离：将混合溶液自然冷至室温，采用磁分离机将溶液中的Fe3O4晶体进行分离;分离后得到纯度较高的Fe3O4晶体，在105±2℃下烘干，装 袋待用。
有益效果：铁氧体固化产物具有固化稳定(重金属离子在加热，弱酸碱 等条件下长期稳定)、具磁性(可用作磁性材料，同时也易于分离)、产物 可进一步产品化等特点。由电镀污泥反应生成的铁氧体可作为磁性材料或 铁黑颜料，是档次较高的综合利用产品。而且处理方法简单，可以实现无 害化与综合利用的统一，比传统被动的固化、处置等方法要合理、效益高。
