申请日1994.02.02
公开(公告)日1995.08.09
IPC分类号C02F1/58; B01D11/04; C02F1/26
摘要
本发明为一种含铬(Cr6+)废水的治理方法。本工艺的要点是以三辛胺(TOA)为主萃取剂，以二甲苯或煤油为稀释剂，构成对Cr6+选择性强，抗氧化，不易乳化的萃取体系，能将含Cr6+量在1000mg/l之内的废水，经一级逆流萃取达到排放标准(0.5mg/l以下)，并将Cr6+在反萃液中浓缩至100mg/l左右，以Na2CrO4或Na2Cr2O7形式回收。本发明工艺及设备简单，容易放大，有机相反复循环使用，消耗少成本低，经济效益高无废物排放，不造成二次污染。
権利要求書
1、一种萃取法处理工业含铬(C6+r)废水的方法。其特征是：以TOA为主萃取剂，稀释剂可以是苯、二甲苯、煤油、二氯甲烷、环己烷等。废水PH值为1-3，搅拌速度500-800转/分，萃取温度0-40℃，萃取在避光条件下进行。经一级逆流萃取有机相再生循环使用，C6+r在反萃液中浓缩直至饱和。
根据稀释剂的种类，TOA可单独使用，也可与正辛醇、异戊醇、磷酸三丁酯(TBP)及甲基异丁基酮(MIBK)等混合使用。萃取剂的浓度视组成及废水浓度而不同，通常占有机相的10-40%(V/V)。
2、根据权利要求1所述的反萃条件为：反萃液是5-20%(W%)的NaOH、Na2CO3或Na2CrO4溶液，反萃液的PH值控制在5以上，搅拌速度500-800转/分，反萃温度0-40℃。
3、根据权利要求1所述的萃取法，其萃取塔(2)带有搅动装置，可采用筛板塔、转盘塔或脉冲塔，也可以是只带搅拌的空塔。反萃塔(4)为带有搅动装置的空塔，取一定量配制好的反萃液装入塔中，待浓缩至接近饱和后由塔底放出进行后处理。
说明书
本发明属于一种化工工艺，采用液-液萃取工艺清除并回收含铬废水中的C6+r。
C6+r具有很高的工业价值，但又是有剧毒的致癌物质，国家规定排放标准为0.5mg/l以下。国内各行业排放的含铬(C6+r)废水都严重超标，有些竟达500mg/l以上，严重污染环境，危害人民的身体健康和生命安全。
目前，国内外治理含铬(C6+r)废水的方法主要有三种，1、沉淀法，将废水中的C6+r还原成C3+r，再加碱使之生成Cr(OH)，沉淀，变成废渣扔掉。此种方法因能除去各种浓度的C6+r而为大多数工厂所采用，但这种方法不能回收C6+r，不仅造成较大的经济损失，而且因产生大量废渣造成二次污染。2、离子交换法，此方法虽能回收C6+r，但因树脂易被氧化变质，再生困难，不仅造价高，而且C6+r的浓缩度低，不能直接回收利用。3、逆流漂洗-薄膜蒸发法，某些电镀厂设计此种方法处理水洗镀件的含铬废水，但因废水浓度较低，蒸发量太大而能耗太高，实际上没有应用价值。综上所述，含铬废水的治理仍是一个急需解决的课题。
七、八十年代，国内外都有关于萃取法处理含铬(C6+r)废水的研究报道，所选用的萃取剂为烷基胺。季胺盐和中性磷萃取剂，稀释剂均为煤油，萃取工艺为多级错流萃取或多级逆流萃取。由于烷基胺抗氧化稳定性较差，且容易发生乳化而使萃取难以连续进行：中性磷 萃取剂对C6+r的选择性较差，萃取效率很低，因而上述研究无实质性进展。近年来未见萃取法处理含铬废水新工艺的报道。
本发明的目的在于选择对C6+r具有高选择性，抗氧化，萃取容量大并且不易乳化的萃取体系，经一级萃取和一级反萃取，使高浓度含铬废水达到排放标准，并将C6+r回收利用，实现含铬(C6+r)废水的彻底治理。
附图为本发明的工艺流程示意图。
废水在贮槽(1)中用H2SO4调节PH为1-3，由泵送入萃取塔(2)，含萃取剂的有机相由配制槽(5)经泵送入萃取塔(2)下部，与废水逆流传质。载有C6+r的有机相由塔顶溢出进入反萃塔(4)，处理后的废水经中和池(8)被碱中和后排放。反萃塔内盛有适量反萃液，有机相被反萃后再生进入配制槽(5)循环使用，反萃液浓缩至接近饱和由塔底放出进一步蒸发结晶成产品Na2CrO4或Na2Cr2O7，也可用作镀锌工艺的钝化液。
本发明的主要技术内容如下：
1、萃取剂的组成 萃取剂的主要成份为三锌胺(TOA)或季胺盐(N263)，其萃取机理为
萃取 2〔R3N)(有机相)+2H++Cr2O2-7(水相)
→〔R3NH〕2Cr2O7(有机相)
反萃取〔R3NH〕2Cr2O7(有机相)+4NaOH(水相)
→2〔R3N〕(有机相)+2Na2CrO4(水相)+3H2O
为了增大TOA在有机相中的溶解度，可加入高碳醇(辛醇、异戊醇 等);为了增强抗氧化性，可加入中性萃取剂(TBP、MIBK等)构成混合萃取体系。
2、稀释剂的选择 适用于萃取C6+r的稀释剂应对萃取剂有较好的溶解性，萃取和反萃取分层时不易乳化、无第三相产生。本发明选用的稀释剂有煤油、苯、二甲苯、二氯甲烷、环己烷等。不同的稀释剂适用于不同的萃取剂，其配料比列于表1。
3、萃取条件 萃取在萃取塔(2)中进行。废水相PH值为1-3搅拌速度500-800转/分，进料比(O/A)1∶1-1∶5，萃取温度0-40℃，避光。
4、反萃取条件 反萃取在反萃塔(4)中进行。反萃剂为NaOH、Na2CO3或Na2CrO4水溶液，浓度为5-20%(W%)，搅拌速度500-800转/分，温度0-40℃。
在本发明的技术条件下，可将含C6+r量在1000mg/l之内的废水经一级处理达国家规定排放标准(0.5mg/l以下)，并将C6+r在反萃液中浓缩至80-100mg/l，稍加处理，可得Na2CrO4或Na2Cr2O7晶体。
本发明工艺及设备简单，容易放大，萃取剂反复使用，消耗少，成本低。本工艺无废物排放，不造成二次污染。
