申请日2007.11.19
公开(公告)日2009.12.02
IPC分类号C22B3/06; C22B3/22; C22B3/42; C22B23/00; C22B34/32
摘要
本发明公布了一种环保行业的资源回收利用技术，具体是指一种在不锈钢废水处理过程中产生的污泥中的镍、铬回收利用的方法。本发明是把污泥中的镍、铬通过盐的方式与其它钙、铁等不同离子有效分离，通过设置多个反应池，在每个反应池中加入一定量的酸或碱，控制pH值，根据无机化合物的不同溶解度来有效分离各物质，为了更好地保护环境、提高重金属的利用率，把第二个反应池中出来的滤饼再进行循环回收利用。本发明的优点是可以有效解决不锈钢生产企业的污染问题，而且通过回收镍、铬盐，由于镍、铬盐本身的市场价值，完全可以把治理污染所支出的费用回收，最终都会有赢利。本工艺方式简单，工业原料普遍，适合广泛推广使用。
权利要求书
1、不锈钢污泥中镍铬回收方法，其特征是按下述步骤进行的：
(1)把不锈钢废水产生的污泥送到第一个反应池，往反应池中加入浓硫酸或氢氟酸，调节 PH至1.5～3.5，进行充分反应;
(2)反应后，进行过滤，把滤饼排出，进行综合处理，把清液送到第二个反应池;
(3)往第二个反应池中加入烧碱或纯碱，调节PH至4.5～6.0，进行充分反应;
(4)把第二个反应池中的滤料进行过滤，清液进入镍铬回收装置，滤饼重新回到第一个反应 池的进口，与新加入的污泥一起进入第一个反应池进行循环回收;
(5)将清液通过镍铬回收装置，分别可得镍盐、铬盐。
2、根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于所述的加入酸后，调节PH至2.0～3.0。
3、根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于所述的酸调节PH至2.3～2.6。
4、根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于所述的往第二个反应池中加入碱，调节PH 至4.8～5.6。
5、根据权利要求4所述的回收方法，其特征在于所述的往第二个反应池中调节PH至4.9～5.3。
6、根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于所述的清液在镍铬回收装置中通过离子交换 装置进行过饱和层析离子交换。
说明书
不锈钢污泥中镍铬回收方法
技术领域
本发明涉及属于环保行业的资源回收利用技术，具体是指一种在不锈钢废水处理过程中 产生的污泥中的镍、铬回收利用的方法。
技术背景
镍、铬等重金属对自然界有严重的危害，对人及生物都具有严重的毒害，在外界环境的 作用下有可能转化为毒性更强的化合物，通过食物链等方式，这种重金属会进入人体，造成 不同程度的中毒现象，最终危害人体健康。重金属在水体中不能降解，容易形成沉淀并积聚 在排水口附近的底泥中，成为厂区附近长期的次生污染源而危害子孙后代。因此减少废水中 有害重金属元素排放总量是保护生态环境可持续发展的重要指标。
目前，随着我国经济的不断发展，工业不锈钢的生产与需求量不断增加，而目前普遍使 用的不锈钢的生产工艺决定了其污染的严重性，产生大量的重金属污泥，如不及时、有效地 处理，则会严重危害自然及人类的长期生存。环境污染已成为我国严重问题，一些污染将长 期影响我国的持续发展。因此，我们有必要把不锈钢污水厂生产过程中所产生的含重金属的 污泥进行处理，以杜绝对环境的污染。
在传统的环保处理过程中，即使能把废水厂所生产的污染物处理干净，但同时将付出巨 大的经济代价或产生二次污染，最终还是不能有效把环境问题得到治理。针对这样的现状， 发明人在多次试验的基础上，提出了一种可以实现不会造成二次污染的方法，有效处理工厂 的污染环境问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提出一种新的回收方法，可以有效把不锈钢废水厂所产 生的重金属回收利用。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
不锈钢污泥中镍铬回收方法，其特征是按下述步骤进行的：
(1)把不锈钢废水产生的污泥送到第一个反应池，往反应池中加入酸，调节PH至1.5～3.5， 进行充分反应;
(2)反应后，进行过滤，把滤饼排出，进行综合处理，把清液送到第二个反应池;
(3)往第二个反应池中加入碱，调节PH至4.5～6.0，进行充分反应;
(4)把第二个反应池中的滤料进行过滤，清液进入镍铬回收装置，滤饼重新回到第一个 反应池的进口，与新加入的污泥一起进入第一个反应池进行循环回收;
(5)将清液通过镍铬回收装置，分别可得镍盐、铬盐。
一般情况下，不锈钢生产企业所排出的污泥的重金属成份较为固定的，主要是铁、镍、 铬，这也是由于不锈钢生产企业的工艺所决定的。当然，其中的成份含量虽会有一定的变化， 但还是有一个相对稳定的含量的。所以在本发明的描述中，对于不锈钢生产企业所产生的污 泥中含铁、镍、铬的量不再重点陈述。
在本发明中，往反应池中加入污泥，除了两种重金属镍、铬外，还有一些主要的金属物 质，钙的含量相对较多，为了能有效回收重金属镍、铬，本发明中必须把钙、铁从重金属镍、 铬中分离出来，尤其是在后面把镍、铬以盐的形式析出是更需要把钙、铁予以去除。所以本 发明从整个设计流程来看，基本是围绕着如何不造成二次污染，同时能有效分离出有用的重 金属的原理出发的。
在第一个反应中，把污泥加入并把酸加入进去，其中的酸含硫酸或氢氟酸根离子可以有 效把钙离子、铁离子析出，同时通过酸，把PH值进行调节，使钙离子、铁离子在硫酸根离 子的作用下尽可能多的析出。在这个工艺步骤中，主要是把钙离子完全析出，同时去除大部 分的铁离子，确保所需的重金属镍、铬不会析出。通过对硫酸钙、硫酸铁的溶解度，基本可 以确定一定的硫酸量及PH的调节范围，实现上述目的。上述第一个反应池中的PH1.5～4.0 可以基本达到设计目的。钙离子基本完全析出，而铁离子大部析出。
为了进一步把铁离子与镍、铬相分离，必须采取第二次反应及沉降析出。也就是在第二 个反应池中，通过加入碱，调节PH，使铁及部分铬离子所形式的盐进一步析出，而镍、部分 铬仍保持离子态。此时调节PH4.5～6.0也是根据各种不同盐的化学特性、工艺要求来决定的。
为了更好实现环保，在第二次反应后，把沉降所得的过滤固料再回到第一个反应池的进 口。这样有两个好处，一是可以把过滤固料中可能存在的镍、铬再回收，同时也可以把铁进 一步分离，否则仍可能是一种环境的污染源。
最后的步骤是把离子态的镍、铬通过离子交换过饱和层析原理析出。
作为优选，上述的回收方法，所述的加入酸为浓硫酸、氢氟酸，调节PH至2.0～3.0。用浓硫 酸，一是从经济的角度来分析其可行性，二是浓硫酸与污泥的反应会更强烈、反应会进行更 彻底，尤其是当浓硫酸与清水一起加入到污泥时，反应的效果会更佳。所以根据污泥料的水 份含量状态，可以适当加入一定的水量，确保镍、铬的离子态存在，同时加强反应程度。作 为更佳选择，所述的加入酸后，调节PH至2.3～2.6。这个PH值，更多的是发明人通过大量 的实验所得出的数据，具有更佳经济效果。当然，不同的污泥成份，最终确定的PH值会有 所差异，但基本是围绕PH 2.5周围进行较好。
作为优选，上述的回收方法，所述的往第二个反应池中加入烧碱、纯碱，调节PH至 4.8～5.6。烧碱、纯碱都含有钙离子，这样对于整个工艺中不会引入太多的杂质离子，否则， 最后想纯化镍、铬盐或提纯镍、铬盐，会引起二次、三次的离子分离过程，增加工艺、增加 经济负担。所以一般选择上述两种，最常用的还是烧碱，可以说是最佳的选择。作为更佳选 择，在选择PH值时，一般会调节PH至4.9～5.3。
作为优选，上述的回收方法，所述的清液在镍铬回收装置中通过离子交换装置进行过饱 和层析离子交换，分别回收镍盐、铬盐。
有益效果：本发明在实际生产过程中，可以有效解决不锈钢生产企业的污染问题，而且 通过回收镍、铬盐，由于镍、铬盐本身的市场价值，完全可以把治理污染所支出的费用回收， 最终都会有赢利。本工艺方式简单，工业原料普遍，适合广泛推广使用。
