CN102092872B - 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法 - Google Patents

不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102092872B
CN102092872B CN 200910200143 CN200910200143A CN102092872B CN 102092872 B CN102092872 B CN 102092872B CN 200910200143 CN200910200143 CN 200910200143 CN 200910200143 A CN200910200143 A CN 200910200143A CN 102092872 B CN102092872 B CN 102092872B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste solution
ion
electrolysis waste
stainless steel
neutral salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN 200910200143
Other languages
English (en)
Other versions
CN102092872A (zh
Inventor
傅坚亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI LIGHT INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI LIGHT INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI LIGHT INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd filed Critical SHANGHAI LIGHT INDUSTRY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority to CN 200910200143 priority Critical patent/CN102092872B/zh
Publication of CN102092872A publication Critical patent/CN102092872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102092872B publication Critical patent/CN102092872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及一种不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,该电解废液包括镍离子,亚铁离子、铁离子、铬离子中的部分或全部,以及硫酸钠。在该方法中,对该电解废液进行一氧化步骤,使该废液中的亚铁离子被氧化为铁离子,其中该氧化步骤不向该废液引入新离子。调节该废液的pH值至一介于4.8-5.2的预设值后,使该废液进入一固液分离装置,废液中的铁离子和铬离子会在固液分离装置中形成沉淀。然后,将固液分离装置中的上清液输入一离子交换装置进行离子交换,以提取其中的镍,最后将离子交换后输出的液体回输至电解液储罐。本发明可以简单的方式同时回收金属镍和电解废液。

Description

不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环境技术和资源回收领域,尤其是涉及一种不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法。
背景技术
[0002] 不锈钢被誉为钢铁产品中的精品,以其优越的耐蚀性、独特的表面和优异的加工性能,发展十分迅速,应用领域越来越广阔。不锈钢带钢的酸洗是冷轧不锈钢生产中关键的一道工序,对保证产品表面质量具有决定性的作用。酸洗工艺也由六、七十年代的纯化学酸洗发展到目前的化学酸洗与电解酸洗相结合的工艺。在不锈钢酸洗中产生会产生包含重金属镍、铬的的废水。传统上,这些废水直接排放,严重污染了环境。
[0003] 为了应对日益严重的环境问题,业界正着手解决废水的污染问题。采用一些化学 沉淀的方法能使废水回收利用,但是沉淀产生的含重金属污泥的处理仍然是个问题。由于近年来金属价格的上涨,一些金属资源,例如镍、铬的回收可能产生经济效益。因此出现了从含重金属废水或污泥中提取贵金属的工艺。但是目前的不锈钢酸洗废液回收技术,在废水回收和金属回收上分别进行考虑,其结果是在一些工艺中,只能选择回收水和金属其中之一,或者通过两个相互独立的工艺中来实现含金属废液的水和金属的综合回收。这无疑增加了整个回收过程的时间、资源等方面的耗费。
[0004] 举例来说,不锈钢中性盐电解工艺产生的酸洗废液中主要含有铁、镍、铬等金属离子。为避免直接排放导致严重污染环境,目前一般采用加碱对金属离子进行沉淀的方法进行处理,沉淀后的出水回用到电解槽。这一方法虽然能回收电解液,却要产生包含三种金属氢氧化物的混合物的污泥,这产生了额外的污泥处理成本,而且污泥的利用价值也相对较低,尤其是无法回收具有较高经济价值的镍离子。
[0005] 因此,期望有一种更加有效的方法可以对不锈钢中性盐电解废液中进行回收利用,一方面可以回收镍离子,以获得一定的经济利益,另一方面也可以降低污泥的处置费用。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,可以从废液中提取镍离子,同时考虑到电解废液的回用,该方法不引入新的杂质。
[0007] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,该电解废液包括镍离子,亚铁离子、铁离子、铬离子中的部分或全部,以及硫酸钠,该方法包括以下步骤:
[0008] 对该废液进行一氧化步骤,使该废液中的亚铁离子被氧化为铁离子,其中该氧化步骤不向该废液引入新离子;
[0009] 调节该废液的pH值至一预设值,该预设值在4. 8-5. 2之间;
[0010] 使该废液进入一固液分离装置,废液中的铁离子和铬离子在固液分离装置中形成沉淀;
[0011] 将固液分离装置中的上清液输入一离子交换装置进行离子交换,以提取其中的镍;以及
[0012] 将离子交换后输出的液体回输至电解液储罐。
[0013] 在上述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法中,该氧化步骤的氧化剂为氧气或过氧化氢。
[0014] 在上述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法中,当该氧化剂为氧气时,通过曝气使氧气混入该废液中。
[0015] 在上述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法中,通过氢氧化钠调节该废液的pH值。·[0016] 在上述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法中,该离子交换装置中的离子交换树脂为钠型弱酸性阳离子交换树脂。
[0017] 本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,通过少量的试剂和步骤即可实现镍离子和电解液的回收,而工艺相对简单,所耗费的资源更低。
附图说明
[0018] 为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明,其中:
[0019] 图I示出本发明一实施例的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法流程图。
[0020] 图2示出用以实施本发明一实施例的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法的示例性装置。
具体实施方式
[0021 ] 本发明提供了一种不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,该方法的一个方面将镍离子从废液中提取出来,以达到回收的目的,为达成这一点,需要先排除废液中其它金属离子的干扰。另一方面,由于废液(主要是指包含电解质的溶液)需要回用,要保证方法的流程中不引入新的杂质。
[0022] 不锈钢中性盐电解废液的分析检测结果表明:不锈钢中性盐电解废液中主要金属离子为Fe2+,Fe3+,Ni2+,Cr3+,其余为电解质(Na2SO4)。电解废液的pH值变化较大,总体来讲在2〜6的范围内。因为pH值的不同,金属离子含量也有很大的不同,其中镍离子随pH值的变化影响不是很大,浓度较高的时候可以达到1200mg/L,一般都在200mg/L以上。而铁离子(在本说明书中指三价离子)、亚铁离子(在本说明书中指二价离子)和铬离子随着PH值的变化就非常明显。在pH值达到5时,铁离子和铬离子的浓度非常低,都在lmg/L以下,而PH值较低时,铁离子和铬离子浓度都有大幅度提高,其中铁离子浓度最高可以达到1050mg/l,平均在600mg/l左右;铬浓度最高可以达到160mg/l,平均在60mg/l左右。
[0023] 进一步查化合物的溶度积数据表可知=Fe(OH)2的溶度积为8. O X 10_16,Fe (OH) 3的溶度积为4. OX 10_38,Ni (OH)2的溶度积为2. OX 10_15,Cr(OH)3的溶度积为6. 3X 10_31。根据溶度积数据可以推算,在Ni离子浓度维持在2000mg/L左右时,pH大约在7左右,在此pH条件下,Fe3+和Cr3+的离子浓度可以分别降到2. 78Xl(T4mg/L和I. 61Xl(T3mg/L以下,而Fe2+浓度不会有明显的变化。考虑到铁离子在沉淀过程中会结合一部分镍离子产生共沉淀现象,致使镍的回收率会明显降低,综合考虑铁铬离子的去除率和镍的保留率,因此在一实施例中选择的PH值为预设值4. 8-5. 2。
[0024] 图I示出本发明一实施例的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法流程图。作为实施本发明一实施例的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法的示例性装置,图2的装置包含氧化反应池10、压滤机20、泵30、精密过滤器40、离子交换装置50。氧化反应池10的输入口连接一个电解液储罐60,离子交换装置50的输出口连接两个电解液储罐60、70。两个电解液储罐60、70通过连通管连通。
[0025] 当电解废液从电解液储罐60进入氧化反应池10时,在步骤SI,对该废液进行一氧化步骤,使废液中的亚铁离子(Fe2+)被氧化为铁离子(Fe3+)。如前所述,铁离子在后续的流程中经pH调节就可大部分沉淀,从而达到分离金属离子的目的。Fe2+极易被氧化成Fe3+,由于电解液需要全部回用到电解液储罐,因此在氧化步骤中加入的氧化剂不能向废液引入新的离子。在本发明的实施例中,可选择氧气和过氧化氢作为Fe2+的氧化剂,氧气和过氧化氢氧化二价铁离子都不会引入新的杂质。反应方程式如下:
[0026] 2Fe2++2H.+02 — 2Fe3++2H20
[0027] 2Fe2++H202+2H+ — 2Fe3++2H20
[0028] 当氧化剂为氧气时,甚至只需要通过曝气就可向溶液中混入氧气。
[0029] 在步骤S2,调节废液的pH值到-5左右(4. 8-5. 2)的预设值,将铁离子和铬离子以沉淀的方式析出。在一实施例中,调节废液的PH值所使用的试剂是氢氧化钠(NaOH),以确保不会向废液中引入新离子。对于PH值大大高于5的废液,pH值调节可能不是必须的。
[0030] 反应方程式如下:
[0031 ] Fe(OH)i ^~~» Fe3+ + 30/Γ [Fe3+] [0F]3 = 4. O X 1(Γ38
[0032] Cr(OH)3 >Cr3+ + WH— [Cr3+] [OF]3 = 6. 3 X 1(T31
[0033] 然后,在步骤S3,经过反应后,废液会在作为固液分离装置的压滤机20中形成沉淀,沉淀部分经压滤机处理后形成污泥运出,上清液经过泵30继续到下一流程。电解废液经过氧化和沉淀处理后,溶液中阳离子只剩下镍离子和钠离子,还有极低含量杂质金属离子(铁离子和铬离子的浓度都低于lmg/1)。
[0034] 可选地,在步骤S4中,废液进入精密过滤器40进行过滤,之后进入下一流程。
[0035] 在步骤S5中,通过离子交换装置50以离子交换的方式将镍离子提取出来。由于电解液中的钠离子含量较高,所以最好采用钠型弱酸性阳离子交换树脂吸附镍离子。当镍离子以游离状态存在于液体中,当经过含有可交换离子的树脂层时发生如下离子交换反应:
[0036] 2RNa+Ni2+ — R2Ni+2Na+
[0037] 离子交换树脂吸附金属镍离子的效率很高,一般镍的吸附回收率可以达到99%以上,出水镍离子小于lmg/1。镍吸附饱和的树脂可以进行再生后,获得的高浓度镍溶液可以作为生产镍产品的原料。
[0038] 最后,于步骤S6,经过离子交换后的电解液可以回输到电解液储罐60、70进行回用。
[0039] 在上述的整个过程中,所添加的试剂为氧气(或过氧化氢)、氢氧化钠,试剂数量简单,不引入新杂质,这有利于实现镍和电解液的同时回收。并且,由于从原本作为污泥处理的多种金属氢氧化物的混合物中提取了镍,可以减少污泥的处理费用。从经济效益上看,提取的金属镍产生的收益和减少的污泥处理费用会超过回收装置所带来的收益。
[0040] 虽然上述实施例中是以包含Fe2+,Fe3+,Ni2+,Cr3+,Na2SO4的电解废液为例进行描述,但是容易理解。本发明的实施例也可适用于含有Fe2+,Fe3+,Cr3+中的一部分离子的电解废液或者其它类似的废液。
[0041] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明 ,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,该电解废液包括镍离子,亚铁离子、铁离子、铬离子中的部分或全部,以及硫酸钠,该方法包括以下步骤:对该电解废液进行ー氧化步骤,使该电解废液中的亚铁离子被氧化为铁离子,其中该氧化步骤不向该电解废液引入新离子;调节该电解废液的PH值至ー预设值,该预设值在4. 8-5. 2之间;使该电解废液进入一固液分离装置,电解废液中的铁离子和铬离子在固液分离装置中形成沉淀; 将固液分离装置中的上清液输入ー离子交換装置进行离子交換,以提取其中的镍;以及将离子交换后输出的液体回输至电解液储罐。
2.如权利要求I所述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,其特征在于,该氧化步骤的氧化剂为氧气或过氧化氢。
3.如权利要求2所述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,其特征在干,当该氧化剂为氧气时,通过曝气使氧气混入该废液中。
4.如权利要求I所述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,其特征在于,通过氢氧化钠调节该电解废液的PH值。
5.如权利要求I所述的不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法,其特征在于,该离子交換装置中的离子交换树脂为钠型弱酸性阳离子交换树脂。
CN 200910200143 2009-12-09 2009-12-09 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法 Active CN102092872B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910200143 CN102092872B (zh) 2009-12-09 2009-12-09 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910200143 CN102092872B (zh) 2009-12-09 2009-12-09 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102092872A CN102092872A (zh) 2011-06-15
CN102092872B true CN102092872B (zh) 2012-12-19

Family

ID=44126163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910200143 Active CN102092872B (zh) 2009-12-09 2009-12-09 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102092872B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102659274B (zh) * 2012-05-09 2013-10-09 南京大学 一种不锈钢酸洗废水资源化无害化处理方法
CN102992513A (zh) * 2012-11-19 2013-03-27 天津市聚鑫源水处理技术开发有限公司 一种不锈钢蚀刻废液资源化综合利用生产铁盐系列净水剂的方法
CN103896423A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 宝钢不锈钢有限公司 一种不锈钢中性盐电解废液的处理方法
CN103236570B (zh) * 2013-04-12 2015-07-29 北京百能汇通科技股份有限公司 锌溴电池用电解液的回收处理方法
CN104876357B (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 天津大学 钢铁酸洗废水制备纳米级四氧化三铁的方法
CN106630268A (zh) * 2016-12-05 2017-05-10 张圆圆 一种不锈钢中镍的回收利用方法
CN106498171A (zh) * 2016-12-05 2017-03-15 张圆圆 一种不锈钢中镍和铬的回收利用方法
CN110182991A (zh) * 2019-05-24 2019-08-30 江苏甬金金属科技有限公司 一种金属酸洗产生的中性盐废水回收利用的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123345A (zh) * 1994-07-28 1996-05-29 株式会社日立制作所 不锈钢的中性盐电解液的处理方法、处理装置及不锈钢的脱垢装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123345A (zh) * 1994-07-28 1996-05-29 株式会社日立制作所 不锈钢的中性盐电解液的处理方法、处理装置及不锈钢的脱垢装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-105364A 2005.04.21
JP特开2007-204821A 2007.08.16
JP特开2008-183526A 2008.08.14

Also Published As

Publication number Publication date
CN102092872A (zh) 2011-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102092872B (zh) 不锈钢中性盐电解废液的回收利用方法
CN102603097B (zh) 含重金属离子废水深度处理及回用工艺
CN101838736B (zh) 湿法炼锌系统净液钴渣中有价金属的湿法分离方法
CN101618892B (zh) 不锈钢酸洗废水污泥中重金属的回收及综合利用方法
CN101717868B (zh) 从含铟镓蒸馏废酸中综合回收铟镓方法
CN104386874B (zh) 一种线路板行业高浓度废液处理工艺
CN103924085B (zh) 利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法
CN102260795A (zh) 一种用铜镍再生资源直接生产电解镍的方法
CN102358645B (zh) 电解金属锰生产用水全闭路循环处理方法
CN106868544B (zh) 一种从硫酸体系电解液中选择性去除一价阴离子杂质的方法
CN100473617C (zh) 锌电解冲洗废水循环利用的处理方法
CN103936081B (zh) 用盐酸含铜废液制备氯化铁、电积铜和铜粉的方法及系统
CN102002729A (zh) 含铜蚀刻废液的处理方法与蚀刻溶液再生方法
CN103553249A (zh) 电镀废液中酸分离与重金属回收方法
CN105907972A (zh) 一种从电镀污泥中综合回收多种有价金属的方法
CN102583598A (zh) 一种从高浸渣选矿废水中回收锌的循环生产方法
CN108866337B (zh) 一种处理金属污泥的方法
Wang Novel electrowinning technologies: the treatment and recovery of metals from liquid effluents
CN201729722U (zh) 用于回收利用不锈钢中性盐电解废液的设备
CN102092874A (zh) 用于回收利用不锈钢中性盐电解废液的设备
CN205741153U (zh) 一种回收废酸中重金属并资源化利用的装置
KR20040052844A (ko) 니켈폐액 및 수산니켈슬러지에서 니켈 회수방법
CN1385377A (zh) 工业含铁盐酸废水资源化治理技术
CN103451449B (zh) 硫酸锌溶液中氟氯离子活化萃取分离法
CN104561563A (zh) 一种铟富集渣还原预浸工艺及其装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model