申请日1994.08.08
公开(公告)日1996.02.14
IPC分类号C02F1/58; C01G9/02
摘要
一种镀锌废水处理剂，它含有如下成分：苛性碱25-27%、尿素2-4%、六次甲基四胺1-2%、磷酸或盐2-6%、骨胶1-3%，余下量为水。使用时向每吨废水中加入1.0-1.5升处理剂，搅拌并控制pH值在8.2-9.0静置后分离。向沉淀物中加入盐酸，用氢氧化钠调溶液的pH值，当pH=4、pH=6、pH=7时分别过滤除不溶物。当pH=8时过滤保留沉淀物，将其在200-250℃脱水干燥，可得氧化锌。本发明处理的镀锌废水其分离水达标，沉淀物可回收氧化锌。
権利要求書
1、一种镀锌废水处理剂，其特征在于：它含有如下重量 比的组分：
苛 性 碱 25-27%
尿 素 2-4%
六次甲基回胺 1-2%
磷 酸 或 盐 2-6%
骨 胶 1-3%
水 余下量
2、根据权利要求1所述的镀锌废水处理剂处理镀锌废水 的方法，其特征在于：
a检验镀锌废水中锌离子的浓度，调整使之不超过1000 mg/l，
b用硫酸调整废水的PH值使之在3-5之间，
c用15%-25%氢氧化钠调废水的PH值使之在 7.0-7.2之间，
d向每吨废水中加入1.0-1.5升处理剂，搅拌5- 7分钟，再用15-25%氢氧化钠溶液控制PH=8.2-9.0，
e静置4-16小时后过滤分离，可得到分离液和固态 沉淀物。
3、一种镀锌废水处理剂处理镀锌废水后的沉淀物的回收 方法，其特征在于：
a向沉淀物中加入工艺盐酸使沉淀物溶解，过滤除去不 溶物，
b用氢氧化钠溶液调整含锌溶液的PH值，当PH=4时过 滤除去不溶物、当PH=6时过滤除去不溶物、当PH=7时过 滤除不溶物、当PH=8.5时过滤收集沉淀物，
C用去离子水或蒸馏水洗涤沉淀物，然后在200- 250℃脱水干燥1-2小时。
4、根据权利要求3所述的一种镀锌废水处理剂处理镀锌 废水后的沉淀物的回收方法，其特征在于：调整PH值的氢氧化 钠的浓度为15-25%。
说明书
镀锌废水处理剂处理镀锌废水 及沉淀物的回收方法
本发明涉及一种废水的处理方法。
目前在国内外广泛推行化学法处理电镀废水，因为化学法 可以根据不同的处理对象如铬、铜、镍和氰根，可以采用不同 的处理剂处理它们。这样处理便于它们的回收利用。同时化学 处理法所需设备少，一次投资少，操作简单易行。但是由于锌 的性质特殊，目前还没有专门处理剂处理电镀含锌废水。
鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供 一种专门处理镀锌废水和沉淀物的回收方法。
本发明的目的可以通过以下措施来实现：一种镀锌废水处 理剂，其特征在于：它含有如下重量比的组分：苛性碱25- 27%、尿素2-4%、六次甲基四胺1-2%、磷酸或盐2 -6%、骨胶1-3%，余下量为水。采用上述镀锌废水处理 剂处理镀锌废水的方法是：a检验镀锌废水中锌离子的浓度， 调整使之不超过1000mg/l，b用硫酸调整废水的PH值使之 在3-5之间，c用15-25%氢氧化钠调废水的PH值使之 在7.0-7.2之间，d向每吨废水中加入1.0-1.5升处 理剂，搅拌5-7分钟，再用15-25%氢氧化钠溶液控制 PH=8.2-9.0，e静置4-16小时后过滤分离，可得到分 离液和固态沉淀物。用本发明镀锌废水处理剂处理镀锌废水后 的沉淀物的回收方法是;a向沉淀物中加入工业盐酸使沉淀物 溶解，过滤除去不溶物，b用氢氧化钠溶液调整含锌溶液的PH 值，当PH=4时过滤除不溶物、当PH=6时过滤除不溶物、 当PH=7时过滤除不溶物，当PH=8.5时过滤收集沉淀物， c用去离子水或蒸馏水洗涤沉淀物，然后在200-250℃ 脱水干燥1-2小时。调整PH值的氢氧化钠的浓度为15- 25%。
本发明的方法主要包括用化学处理剂处理镀锌废水，经分 离得到的液体为达标水，而沉淀物经过提取可得到能循环再用 的氧化锌。
本发明的方法首先是对镀锌废水进行化学处理。该镀锌废 水处理剂主沉淀剂为苛性碱如氢氧化钾或氢氧化钠，它们在硫 酸根存在的条件下能与锌离子生成复合沉淀，反应方程式如下：
4Zn2++SO42-+6KOH=ZnSO4・3Zn(OH)2↓+6K+
4Zn2++SO42-+6NaOH=ZnSO4・3Zn(OH)2↓+6Na+
苛性碱中氢氧化钠或氢氧化钾在镀锌废水处理剂中所占 的比例为25-27%。如果它们的比例低于25%，则二价 锌沉淀不完全，仍存留在排放水中，仍有污染的可能。但是它们 的比例高于27%，因为锌的氢氧化物具有两性，当PH大于 13.5时锌的氢氧化物开始溶解成为可溶性ZnO2，这样 经分离液体中ZnO2含量会增加，仍达不到规定的处理标准。 在该处理剂中还包含有加速小颗粒沉淀物聚凝的聚凝剂尿素， 它与强碱中的氢氧根配合使用，形成均匀沉淀，其在处理剂中 比例太低，作用效果不明显，而含量太高也不必要。因此其在 处理剂中的比例为2-4%比较适宜。在该处理剂中还包括另 一种有聚凝作用的辅助沉淀剂六次甲基四胺，它在处理剂中的 比例为1-2%即可。在该处理剂中还含有加速沉淀形成的表 面活性剂，其可以是磷酸，也可以是它的可溶盐如磷酸钾或磷 酸钠，它们在处理剂中的比例为2-6%比较适宜。在该处理 剂中还加有动物胶即骨胶，它是一种共沉淀剂，利用它可将废 水中微量的Zn沉淀下来，从而达到较彻底地除去废水中锌 离子的目的。当动物胶的含量小于1%时作用效果不明显，但 是当动物胶含量大于3%时虽然除锌效果明显，但由于动物胶呈 胶状，在过滤时易堵塞滤布孔使过滤困难，因此其在处理剂中 的比例以1-3%比较适宜。该处理剂余下的比例成份为水。
镀锌废水处理剂的配制方法：取应制备的处理剂约一半重 量的水置于容器中，按上述比例关系的量依次加入苛性碱、尿 素、六次甲基四胺、磷酸或它的可溶盐，但必须是待前一物料 经搅拌溶解后再加入下一种物料，然后按上述比例关系取骨胶， 将其溶于约5倍重量的热水中，最好水温为80-90℃，待 全部溶解后再将其加到上述物料的混合物中，最后再加入余下 数量的水，搅拌均匀即可得到本发明的处理剂。
镀锌废水的处理方法：a检验镀锌废水的浓度如果其浓度 超过1000mg/l则需将被处理废水中的锌离子浓度调整 在1000mg/l以内，否则会因浓度过高导致沉降速度过慢。 b用硫酸调整废水的PH值使之在3-5之间。本发明的镀锌废 水处理剂为阳离子处理剂，因此必须将废水调到酸性使ZnO2全部变Zn2+。另外由于硫酸根参与复合沉淀，因此当硫酸 的用量不足时会因硫酸根不足有一部分锌离子仍存在溶液中造 成分离水超标。如果硫酸用量过多留在滤液中硫酸根量增大， 这对滤液回收不利。c用15-25%氢氧化钠调整废水的PH 值使之在7.0-7.2之间，以减少处理剂中苛性碱的消耗， 保证处理剂的处理效果。d加入处理剂，每吨镀锌废水加入1.0 -1.5升处理剂，充分搅拌5-7分钟，用15-25%氢 氧化钠溶液控制PH=8.2-9.0使之完全沉淀。e静置4- 16小时后过滤分离，可得到分离液和固态沉淀物。
分离液的处理：经镀锌废水处理剂处理所得到的上清液和 滤液统称为分离液，它们均能达到规定的标准，可送回电镀车 间继续作漂洗水用。但是在该分离液中仍存在微量的钠离子和 氯离子，当分离液循环使用到一定次数后，它们的含量将达到 一定的浓度，会腐蚀工件因此需用离子交换柱进行处理，这样 会得到洁净的无离子水，可回槽再用。
固态沉淀物的处理和回收：在过滤分离所得到的固态沉淀 物中，除了含有大量的锌外还有一定数量的钙、镁、铁、铬、 铜和硫酸根、氯根等。首先向沉淀物中加入工业盐酸使沉淀物 溶解，最好盐酸∶沉淀=2∶1，过滤除去不溶物，用氢氧化 钠溶液，最好是15-25%的氢氧化钠，调整含锌溶液的 PH值。当PH=4时铁离子形成氢氧化铁沉淀，过滤可除去铁。 继续用氢氧化钠溶液调PH值，当PH=6时铬形成氢氧化铬沉淀， 过滤可除去铬。再继续用氢氧化钠溶液调PH值，当PH=7时铜 离子形成氢氧化铜沉淀，过滤可除去铜。然后再用氢氧化钠溶 液调PH值，当PH=8.5时锌离子完全形成氢氧化锌沉淀出来， 过滤去掉含SO42-和CI-的滤液，将含氢氧化锌的沉淀分 离出来并用去离子水或蒸馏水洗涤，然后在200-250℃ 脱水干燥1-2小时，即可得到白色氧化锌。
本发明的方法相比现有技术具有如下优点：
1、本发明的处理剂处理镀锌废水沉淀速度快，有较高凝 聚力，便于分离和回收处理。
2、本发明的方法工艺简单、操作方便、一次性投资少， 处理一吨镀锌废水仅用6.5元。处理后排放水全部达到国家 规定排放标准(小于2mg/l)并可以回收再利用。
3、经本发明处理剂处理后分离得到的沉淀物经提取后得 到较纯净的氧化锌，用其配成锌酸盐镀槽电镀工件，产品质 量全部合格。还可将回收的氧化锌加工成硝酸锌、磷酸二氢锌、 磷酸锌作为生产磷化液的主要原料。
4、采用本发明的方法对分离出的固态沉淀物和分离液都 能回收利用，不仅有显著的经济效益，而且杜绝了二次污染， 有效地保护了环境。
例1
取工业纯氢氧化钾25份加到事先盛有55份水的容器内， 搅拌使氢氧化钾全部溶解。再取4份尿素加到容器内，搅拌使 尿素全部溶解。再取1份六次甲基四胺加到容器内，搅拌使六 次甲基四胺全部溶解。再取6份磷酸钾加到容器内，搅拌使磷 酸钾全部溶解。另取1份动物胶溶于5份80-90℃热水中， 待全部溶解后再加到盛有上述物质的容器中，再补加3份水搅 拌均匀，即可得到100份本发明的处理剂。
例2
取工业纯氢氧化钠27份加到事先盛有49份水的容器内， 搅拌使氢氧化钠全部溶解。再取2份尿素加到容器内，搅拌使 尿素全部溶解。再取2份六次甲基四胺加到容器内，搅拌使六 次甲基四胺全部溶解。再取2份磷酸加到容器内，搅拌使磷酸 全部溶解。另取3份动物胶溶于15份80-90℃热水中， 待全部溶解后再加到盛有上述物质的容器中，搅拌均匀，即可 得到100份本发明的处理剂。
例3
取一吨镀锌废水，检验其锌离子浓度为342mg/l，用1 +3硫酸(硫酸∶水=1∶3)调整废水的PH值，使PH=5， 再用15%氢氧化钠调整废水的PH值，使之为7.2，然后向 废水中加入例2的处理剂1.0立升，充分搅拌5分钟，用15 %氢氧化钠调PH值控制PH=8.2，静置4小时后过滤，滤液 含锌量为0.3mg/l。向分离所得固态沉淀物中加入工业盐酸， 其用量为盐酸∶沉淀物=2∶1。该盐酸使沉淀物溶解过滤除 去不溶物，用15%氢氧化钠调整PH值，当PH=4时过滤除去 氢氧化铁。继续用15%氢氧化钠调PH值，当PH=6时过滤 处去氢氧化铬。再继续用15%氢氧化钠调PH值，当PH=7时 过滤除去氢氧化铜，然后再用15%氢氧化钠调PH值，当PH= 8.5时过滤保留滤渣沉淀物，用去离子水洗涤三次，然后 放在200-250℃烘箱内脱水干燥1-2小时，可得到 436克白色氧化锌。
例4
取一吨镀锌废水，检验其锌离子浓度为600mg/l，用1 +3硫酸调整废水的PH值，使PH=3。再用25%氢氧化钠调 整废水的PH值使之为7.0，然后向废水中加入例1的处 理剂1.5立升充分搅拌7分钟，用25%氢氧化钠调PH值控 制PH=9，静置16小时后过滤，滤液含锌量为0.8mg/l。 由于该镀锌废水曾循环使用过三次，因此将其送至离子交换柱 进行处理。该交换柱内分别采用阳离子交换树脂732和阴离 子交换树脂710。由交换柱流出的液体检不出钠离子和氯离 子。向分离所得固态沉淀物中加入盐酸∶沉淀物=2∶1的 工业盐酸，使沉淀物溶解，过滤除去不溶物用25%氢氧化钠 调整PH值，重复例3的操作，可得到766克白色氧化锌。
