CN106277101B - 一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，先对废铬液进行过滤，除去固体物杂质，然后利用层状硅酸钠与聚丙烯酰胺协同絮凝沉淀铬鞣废水，絮凝沉淀结束后，对铬泥进行压滤，利用浓硫酸进行酸化铬泥，再进行过滤分离后得到硫酸铬液及难溶于水的硅酸凝胶，给得到的酸化铬液添加有机酸进行蒙囿，并用小苏打中和至pH 2～3，喷雾干燥得到铬粉，铬粉可重新用于铬鞣或复鞣过程，硅酸凝胶经干燥处理后具有较强的吸附性，可用作吸潮干燥剂，在整个废液处理的过程中不产生新的污染物，清洁环保。

Description

一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法
技术领域
本发明属于制革含铬废水处理及铬资源回收技术领域，具体涉及一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法。
背景技术
传统的废铬液处理方式是碱沉淀回收法，常见的碱沉淀剂主要有NaOH、Ca(OH)2、石灰等。加碱处理废铬液，得到氢氧化铬沉淀，铬泥加酸后将铬液再回用。选用MgO做沉淀剂可以提高沉降物的致密度、沉降速度，但是MgO的成本较高，在实际工程中受到限制。NaOH的碱性太强操作不易控制，pH值过低，Cr3+沉淀不完全，pH值过高，Cr(OH)3沉淀会再次溶解，并且使用NaOH处理废铬液后得到的铬泥呈流沙状，难过滤，过滤易堵塞滤孔。石灰虽然较廉价，沉淀的渣脱水性能好，但沉淀速度慢，处理后铬泥量比较多，出水硬度高，这种铬泥会使土壤板结，对环境不利。
除了通过碱沉淀法对铬鞣废水处理之外，直接循环法也被广泛采用。铬鞣废液的直接循环利用法最早是由澳大利亚的Davis M.H.和Scroggie J.G.于1973年提出的。主要是通过对废铬鞣液进行过滤、分析、材料补充后，直接应用于浸酸、鞣制或复鞣工序。但是在实际的生产过程中，废液经多次循环之后，废液中可溶性油脂、蛋白质等杂质的增加会对成革质量有较大的负面影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，能够实现废铬液的合理处理与铬回收，处理过程简单，清洁环保。
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中的不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1～2g/L层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1～1.5g/L絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为85～95℃，搅拌速率为200～300r/min，搅拌时间0.5～1h，沉降8～12h，然后进行泥水分离处理；
所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，分子量≥500万；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用浓硫酸直接处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
所述的浓硫酸为浓度为98％的浓硫酸，用量为铬泥含量的1.0～2.5倍，加酸过程中的搅拌速率为120～150r/min；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行过滤分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液中添加5～6g有机酸进行蒙囿，并用小苏打中和至pH 2～3，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉；
所述的有机酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、草酸、酒石酸、柠檬酸、没食子酸、乳酸、磺基水杨酸中的一种或几种。
本发明具有如下优点：
(1)利用层状硅酸钠作为废铬液沉淀剂，这种硅酸盐来源广、无毒无害，具有良好的生态性能。处理过程简单，易操作。
(2)层状硅酸钠沉淀效率与常规石灰沉淀效果相近，但均稍优于常规石灰沉淀效果，废液铬几乎完全沉淀，且层状硅酸钠被酸化后转化为不溶于水且具有强吸附性的硅酸，容易分离。
(3)原料来源广，制备层状硅酸钠的石英砂来源丰富，安全无毒无害，沉淀过程中不引入其他新的杂质，清洁环保。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中的不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1g层状硅酸钠沉淀铬鞣废水，并利用1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为85℃，搅拌速率为220r/min，搅拌时间1h，沉降10h，然后进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.5倍用量的浓度为98％浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为150r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加1.5g邻苯二甲酸、1g柠檬酸、2.5g酒石酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.2，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉。
实施例2
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.2g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为88℃，搅拌速率为300r/min，搅拌时间0.8h，沉降12h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.8倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为125r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加2g对苯二甲酸、1.5g草酸、2.5g酒石酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.4，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉。
实施例3
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.5g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.2g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度86℃，搅拌速率为260r/min，搅拌时间1h，沉降11h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.6倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为150r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加1g对苯二甲酸、1.5g没食子酸、2.5g乳酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉。
实施例4
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用2g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度95℃，搅拌速率为240r/min，搅拌时间0.9h，沉降11h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.5倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为140r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加0.5g对苯二甲酸、4g磺基水杨酸、1.5g邻苯二甲酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉。
实施例5
一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.8g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.3g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度92℃，搅拌速率为220r/min，搅拌时间1h，沉降12h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤，进行脱水处理；
4)酸化：用铬泥重2倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中，持续搅拌，搅拌速率为140r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加0.5g酒石酸、2.5g乳酸、2g邻苯二甲酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％喷雾干燥得到铬粉。
层状硅酸钠沉淀铬鞣废液应用试验结果：利用层状硅酸钠对铬鞣之后的废液进行处理，处理之后铬鞣废液中铬含量鉴定结果见表1。
表1沉淀处理之后铬鞣废液中铬含量
将基于灰皮重6％回收铬粉应用于常规浸酸铬鞣过程中，蓝湿革鞣制应用性能见表2。
表2回收铬粉鞣制应用试验结果表
综上，与常规废液铬沉淀方法相比，利用层状硅酸钠复配一定用量的聚丙烯酰胺可以高效降低废液中铬含量，并将沉淀之后铬泥利用浓硫酸酸化后，得到硫酸铬液及硅胶。硫酸铬液经进一步处理得到的回收铬粉再重新应用于鞣制实验发现：回收后的铬粉对蓝湿革的各个性能指标并没有表现出消极作用。

Claims (6)

1.一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中的不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1～2g/L层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1～1.5g/L絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为85～95℃，搅拌速率为200～300r/min，搅拌时间0.5～1h，沉降8～12h，然后进行泥水分离处理；
所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺，分子量≥500万；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用浓硫酸直接处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
所述的浓硫酸为浓度为98％的浓硫酸，用量为铬泥质量的1.0～2.5倍，加酸过程中的搅拌速率为120～150r/min；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行过滤分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液中添加5～6g有机酸进行蒙囿，并用小苏打中和至pH 2～3，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉；
所述的有机酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、草酸、酒石酸、柠檬酸、没食子酸、乳酸、磺基水杨酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中的不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1g层状硅酸钠沉淀铬鞣废水，并利用1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为85℃，搅拌速率为220r/min，搅拌时间1h，沉降10h，然后进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.5倍用量的浓度为98％浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为150r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加1.5g邻苯二甲酸、1g柠檬酸、2.5g酒石酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.2，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉。
3.根据权利要求1所述的一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.2g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度为88℃，搅拌速率为300r/min，搅拌时间0.8h，沉降12h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.8倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为125r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加2g对苯二甲酸、1.5g草酸、2.5g酒石酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.4，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉。
4.根据权利要求1所述的一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.5g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.2g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度86℃，搅拌速率为260r/min，搅拌时间0.9h，沉降11h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.6倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为150r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加1g对苯二甲酸、1.5g没食子酸、2.5g乳酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉。
5.根据权利要求1所述的一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用2g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.1g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度95℃，搅拌速率为240r/min，搅拌时间0.9h，沉降11h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤脱水处理；
4)酸化：用铬泥重1.5倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中并伴随搅拌，搅拌速率为140r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加0.5g对苯二甲酸、4g磺基水杨酸、1.5g邻苯二甲酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉。
6.根据权利要求1所述的一种利用层状硅酸钠沉淀铬鞣废液及铬资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)过滤：取1000mL铬鞣废液，使用目数为200-300的工业尼龙滤布，过滤除去铬鞣废液中不溶性杂质；
2)沉淀絮凝：利用1.8g层状硅酸钠沉淀铬鞣废液，并利用1.3g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行协同沉淀，沉淀絮凝过程中，控制温度92℃，搅拌速率为220r/min，搅拌时间1h，沉降12h，进行泥水分离处理；
3)压滤：对铬泥进行压滤，进行脱水处理；
4)酸化：用铬泥重2倍用量的浓度为98％的浓硫酸处理铬泥，滴加浓硫酸过程中，持续搅拌，搅拌速率为140r/min，酸化过程中形成硫酸铬盐及不溶于水的硅酸沉淀；
5)中和：对酸化之后的铬泥进行分离，得到酸化铬液和硅凝胶，给得到的酸化铬液添加0.5g酒石酸、2.5g乳酸、2g邻苯二甲酸蒙囿后，用小苏打中和至pH 2.5，调节碱度为33％，喷雾干燥得到铬粉。
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