CN105567975A - 一种从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法，实现资源化和减排。本发明的方法包括以下步骤：A)采用有机酸酸浸法处理干污泥：取电镀干污泥于反应器中，加入柠檬酸，置于水浴恒温振荡器中振荡，待反应结束得到电镀污泥柠檬酸浸出液；B)再用离子交换法分离回收浸出液中重金属：将10～18ml的732型阳离子交换树脂湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液以2～8BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗4.5～6.0h，后用1～4mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn；C)废渣进行固化/稳定化处理：将柠檬酸浸出后的残渣磨细，加入质量百分比为10％～20％的磷酸盐，充分混合，连续放置7天及以上。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种从污泥中回收Zn及处置废渣的方法，更具体地说涉及一种从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法。
背景技术
电镀是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，整个电镀工艺中，需要用大量的水冲洗前期处理和电镀之后的工件，因此会产生大量的含有铜、铬、锌、镍、镉等重金属元素的电镀废水。电镀废水的处理方法主要有絮凝沉淀法和酸碱中和法，处理后会产生大量高含水率的沉淀污泥，即电镀污泥。这些电镀污泥具有易流失、不稳定、有害重金属含量高的特点。如果不经过处理，它所含的Cu、Ni、Zn、Cr等重金属会通过降雨转移到下层土壤和地下水中，污染土壤和水体，进而直接或间接的危害人体健康，同时还会造成重金属资源的浪费。有研究表明电镀污泥毒性大、所含重金属复杂，很难控制其对环境的危害。因此，对于电镀污泥的处置方法必须是安全和科学的，在保护环境的同时实现资源的回收利用，具有促进节能减排和资源化的现实意义。
电镀污泥的资源化利用包括重金属回收技术、材料化技术等。电镀污泥中重金属回收的研究热点是湿法回收工艺，其处理步骤一般为预处理、重金属浸出、除杂、重金属分离、回收重金属或重金属化合物等。先用酸浸或氨浸浸出电镀污泥中重金属，然后用化学沉淀法、溶剂萃取法、还原法、微生物法、电沉积法等方法分离回收浸出液中重金属。随着工业发展，产品表面处理的要求越来越高，电镀工艺也随之改善，可制备出高铁含量的镀层，但同时电镀废水处理过程中也产生了大量高铁含量电镀污泥。目前对铁含量较低的电镀污泥资源化利用的研究较多，而对铁含量高的电镀污泥的回收稳定研究未有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法，实现资源化和减排。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法，其包括以下步骤：
A)采用有机酸酸浸法处理干污泥：取电镀干污泥于反应器中，加入0.05～0.2mol/L的柠檬酸，固液体积比为1:10～1:50，置于水浴恒温振荡器中振荡18～28h，待反应结束得到电镀污泥柠檬酸浸出液；
B)再用离子交换法分离回收浸出液中重金属：将10～18ml的732型阳离子交换树脂(Na型)湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液以2～8BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗4.5～6.0h，后用1～4mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn；
C)废渣进行固化/稳定化处理：将柠檬酸浸出后的残渣磨细，加入质量百分比为10％～20％的磷酸盐，充分混合，连续放置7天及以上。
本发明的上述方法，其进一步的技术方案是所述的恒温振荡器中振荡18～28h时其振荡频率为200r/min，温度为25-30℃。
本发明的上述方法，其进一步的技术方案还可以是所述的动态淋洗前先将柠檬酸浸出液pH值调节为2-4。
本发明的上述方法，其进一步的技术方案还可以是所述的磷酸盐为磷酸氢二钠。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、目前对铁含量较低的电镀污泥资源化利用的研究较多，而对铁含量高的电镀污泥的回收稳定研究未有报道。本发明针对高铁含量电镀污泥提出的回收工艺具有成本低、回收率高、的优点。
2、有机酸(柠檬酸)对金属锌的浸出率达到50％以上。无机酸浸出和分步沉淀去除铁等金属皆为成熟高效的方法，旨在进一步有效的回收锌。
3、本发明同时对回收重金属过程产生的废渣进行稳定化处理研究，旨在使之对环境无害，从而实现电镀污泥的减量化、资源化和无害化，保护环境，带来经济、社会和环境效益。
具体实施方式
实施例1
(1)采用有机酸酸浸法处理干污泥：称取1g干污泥于反应器中，加入0.1mol/L柠檬酸(pH值＝1)，按固液比为1:30置于水浴恒温振荡器中振荡(200r/min)振荡24h，待反应结束了得到重金属浸出液。
(2)将14ml的732型阳离子交换树脂(Na型)湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液调节pH＝3，以5BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗5h，后用3mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn。
(3)对残渣进行毒性浸出研究，铜和镍未检出，Cr低于浸出毒性鉴别标准值15mg/l，Zn浸出毒性鉴别标准值约100mg/l。
将柠檬酸浸出后的残渣磨细过100目筛，取100g残渣土装于容器中，加入15％的磷酸氢二钠，每天搅拌每次5min混合，连续放置7天。稳定后锌浸出浓度为38.94mg/L，锌浸出浓度满足浸出毒性鉴别标准值<100mg/l，稳定化效果良好。
在基本实现成本和收益均衡的情况下，实现了铁锌高含量电镀污泥的资源化回收，同时实现了对残渣的处理处置。
实施例2
(2)采用有机酸酸浸法处理干污泥：称取1g干污泥于反应器中，加入0.2mol/L柠檬酸(pH值＝1)，按固液比为1:30置于水浴恒温振荡器中振荡(200r/min)振荡24h，待反应结束了得到重金属浸出液。
(2)将14ml的732型阳离子交换树脂(Na型)湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液调节pH＝3，以5BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗5h，后用3mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn。
(3)对残渣进行毒性浸出研究，铜和镍未检出，Cr低于浸出毒性鉴别标准值15mg/l，Zn浸出毒性鉴别标准值约100mg/l。
将柠檬酸浸出后的残渣磨细过100目筛，取100g残渣土装于容器中，加入15％的磷酸氢二钠，每天搅拌每次5min混合，连续放置7天。稳定后锌浸出浓度分别为40.23mg/L，锌浸出浓度满足浸出毒性鉴别标准值<100mg/l，稳定化效果良好。
在基本实现成本和收益均衡的情况下，实现了铁锌高含量电镀污泥的资源化回收，同时实现了对残渣的处理处置。
实施例3
(3)采用有机酸酸浸法处理干污泥：称取1g干污泥于反应器中，加入0.3mol/L柠檬酸(pH值＝1)，按固液比为1:30置于水浴恒温振荡器中振荡(200r/min)振荡24h，待反应结束了得到重金属浸出液。
(2)将14ml的732型阳离子交换树脂(Na型)湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液调节pH＝3，以5BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗5h，后用3mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn。
(3)对残渣进行毒性浸出研究，铜和镍未检出，Cr低于浸出毒性鉴别标准值15mg/l，Zn浸出毒性鉴别标准值约100mg/l。
将柠檬酸浸出后的残渣磨细过100目筛，取100g残渣土装于容器中，加入15％的磷酸氢二钠，每天搅拌每次5min混合，连续放置7天。稳定后锌浸出浓度分别为32.9mg/L，锌浸出浓度满足浸出毒性鉴别标准值<100mg/l，稳定化效果良好。
在基本实现成本和收益均衡的情况下，实现了铁锌高含量电镀污泥的资源化回收，同时实现了对残渣的处理处置。
Claims (4)
1.一种从电镀污泥中回收Zn及处置废渣的方法，其特征在于包括以下步骤：
A)采用有机酸酸浸法处理干污泥：取电镀干污泥于反应器中，加入0.05～0.2mol/L的柠檬酸，固液体积比为1:10～1:50，置于水浴恒温振荡器中振荡18～28h，待反应结束得到电镀污泥柠檬酸浸出液；
B)再用离子交换法分离回收浸出液中重金属：将10～18ml的732型阳离子交换树脂湿法装柱，使电镀污泥柠檬酸浸出液以2～8BV/h恒定流速通过吸附柱，动态淋洗4.5～6.0h，后用1～4mol/L盐酸对树脂进行洗脱得到Zn；
C)废渣进行固化/稳定化处理：将柠檬酸浸出后的残渣磨细，加入质量百分比为10％～20％的磷酸盐，充分混合，连续放置7天及以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的恒温振荡器中振荡18～28h时其振荡频率为200r/min，温度为25-30℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的动态淋洗前先将柠檬酸浸出液pH值调节为2-4。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的磷酸盐为磷酸氢二钠。
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