CN112125329A - 一种从磷化废水中回收锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从磷化废水中回收锌的方法，首先向磷化废水中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.5～7.0，磷化废水中出现沉淀；然后将废水进行一次过滤处理，得到滤液A与滤渣A；然后将滤液A先烘干然后再煅烧，制得中间固体产物；然后将中间固体产物加入水中且搅拌均匀，然后进行二次过滤处理，制得滤液B与滤渣B；然后将滤渣B烘干，制得固体的且含有杂质的氧化锌；氧化锌中的锌元素的含量为74.6wt%～78.2wt%，锌元素的回收率为95%～99%，回收了磷化废水中的锌资源，减少了磷化废水中的金属离子含量，降低了回收锌后的磷化废水对环境造成的污染。

Description

一种从磷化废水中回收锌的方法
技术领域
本发明涉及磷化废水回收处理技术领域，尤其是一种从磷化废水中回收锌的方法。
背景技术
磷化是常用的前处理技术，原理上属于化学转换膜处理，磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的作用：(1).涂装前磷化的作用：(1.1)增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间的结合力，(1.2)提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性，(1.3)提高装饰性；(2).非涂装磷化的作用：(2.1)提高工件的耐磨性，(2.2)令工件在机加工过程中具有润滑性，(2.3)提高工件的耐蚀性。磷化中用到的磷化液主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
磷化液随着使用时间的延长，其中的有用离子逐渐减少且杂质逐渐增多，最终变成了磷化废水，该磷化废水中含有较多的对环境有较大污染的铁、锌、钙、锰等金属离子和磷酸根离子。截止到目前，一直没有科学环保的磷化废水回收处理工艺，大多都采用了填埋等的处理方法，不但造成了资源浪费，而且也容易对土壤、水体、大气等造成二次污染。
因此，如何提供一种从磷化废水中回收锌的方法，回收磷化废水中的锌资源，减少磷化废水中的金属离子含量，降低回收锌后的磷化废水对土壤、水体、大气等环境造成的污染，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种从磷化废水中回收锌的方法。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种从磷化废水中回收锌的方法，包括以下依次进行的步骤：
1) 向磷化废水中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.5～7.0，磷化废水中出现沉淀；
2) 将步骤1)完成后得到的废水进行一次过滤处理，得到滤液A与滤渣A；
3) 将步骤2)完成后得到的滤液A先烘干然后再煅烧，制得中间固体产物；
4) 将步骤3)完成后得到的中间固体产物加入水中且搅拌均匀，然后将中间固体产物与水混合制得的混合液进行二次过滤处理，制得滤液B与滤渣B；
5) 将步骤4)完成后得到的滤渣B烘干，制得固体的且含有杂质的氧化锌。
优选的，步骤1)中，待处理的磷化废水中Zn2+的浓度为0.1 g/L～240g/L，Fe3+的浓度为0.5 g/L～200g/L，PO4 3-的浓度为0.5 g/L～550g/L。
优选的，步骤3)中，烘干温度为100℃～200℃，煅烧温度为400℃～500℃。
优选的，步骤4)中，控制中间固体产物与水混合制得的混合液中的中间固体产物的质量百分数浓度为10%～50%。
优选的，步骤5)中，烘干温度为100℃～200℃。
本申请的有益技术效果：
1). 本申请使磷化废水中的锌元素得到了比较彻底的回收，整个回收过程不会引起二次环境污染，制得固体的且含有杂质的氧化锌中的锌元素的含量为74.6wt%～78.2wt%，锌元素的回收率为95%～99%，回收了磷化废水中的锌资源，减少了磷化废水中的金属离子含量，降低了回收锌后的磷化废水对土壤、水体、大气等环境造成的污染，能够比较彻底地解决国内该类危险废物的处置难题，达到了环保的要求，并实现了资源的回收和再利用。
2). 本申请的回收过程中除水汽外，无其他HMA及VOCS等排放。
3).锌离子的回收过程，大大减少了氧化锌中夹杂其他离子的可能。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本申请提供了一种从磷化废水中回收锌的方法，包括以下依次进行的步骤：
1) 向磷化废水中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.5～7.0，磷化废水中出现沉淀；
2) 将步骤1)完成后得到的废水进行一次过滤处理，得到滤液A与滤渣A；
3) 将步骤2)完成后得到的滤液A先烘干然后再煅烧，制得中间固体产物；
4) 将步骤3)完成后得到的中间固体产物加入水中且搅拌均匀，然后将中间固体产物与水混合制得的混合液进行二次过滤处理，制得滤液B与滤渣B；
5) 将步骤4)完成后得到的滤渣B烘干，制得固体的且含有杂质的氧化锌。
在本申请的一个实施例中，步骤1)中，待处理的磷化废水中Zn2+的浓度为0.1 g/L～240g/L，Fe3+的浓度为0.5 g/L～200g/L，PO4 3-的浓度为0.5 g/L～550g/L。
在本申请的一个实施例中，步骤3)中，烘干温度为100℃～200℃，煅烧温度为400℃～500℃。
在本申请的一个实施例中，步骤4)中，控制中间固体产物与水混合制得的混合液中的中间固体产物的质量百分数浓度为10%～50%。
在本申请的一个实施例中，步骤5)中，烘干温度为100℃～200℃。
本申请中从磷化废水中回收锌的工作原理：
1).步骤1)中，由于氢氧化铁不溶于水、碱及氨水，溶于酸；
由于氢氧化锌是一种两性氢氧化物，不溶于水，溶于酸、碱及氨水，氢氧化锌溶于强酸生成锌盐，溶于强碱生成锌酸盐，能溶于铵盐和氨水中生成锌氨络离子；
因此，在步骤1)中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.5～7.0，Fe3+生成氢氧化铁沉淀并一直保持为沉淀，但是Zn2+首先生成氢氧化锌沉淀，然后氢氧化锌沉淀在过量的氢氧化钠或者氨水情况下重新溶解，从而实现了将Fe3+与Zn2+分开。
2).步骤3)中，滤液A中，锌的氢氧化物为溶解状态，滤液A中的锌的氢氧化物先被烘干，然后再被煅烧，锌的氢氧化物经高温煅烧变成氧化锌。
3).步骤4)中，由于中间固体产物中的经高温煅烧得到的氧化锌不溶于水，而中间固体产物中的其他物质溶于水，从而将氧化锌与其他物质分离，得到目标所需的含有氧化锌的滤渣B。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种从磷化废水中回收锌的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种从磷化废水中回收锌的方法，包括以下依次进行的步骤：
1) 向磷化废水中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.9（20℃）磷化废水中出现沉淀；
步骤1)中，待处理的磷化废水中Zn2+的浓度为120.3 g/L，Fe3+的浓度为190.4 g/L，PO4 3-的浓度为540 g/L；
2) 将步骤1)完成后得到的废水进行一次过滤处理，得到滤液A与滤渣A；
3) 将步骤2)完成后得到的滤液A先烘干然后再煅烧，制得中间固体产物；
步骤3)中，烘干温度为110℃～120℃，煅烧温度为450℃～500℃；
4) 将步骤3)完成后得到的中间固体产物加入水中且搅拌均匀，然后将中间固体产物与水混合制得的混合液进行二次过滤处理，制得滤液B与滤渣B；
步骤4)中，控制中间固体产物与水混合制得的混合液中的中间固体产物的质量百分数浓度为15%；
5) 将步骤4)完成后得到的滤渣B烘干，制得固体的且含有杂质的氧化锌；
步骤5)中，烘干温度为105℃～128℃。
经化验检测，实施例1制备的氧化锌中的锌元素的含量为76.3wt%，锌元素的回收率为97.6%。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种从磷化废水中回收锌的方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1) 向磷化废水中加入氢氧化钠或者氨水，调节磷化废水的pH直至pH为6.5～7.0，磷化废水中出现沉淀；
2) 将步骤1)完成后得到的废水进行一次过滤处理，得到滤液A与滤渣A；
3) 将步骤2)完成后得到的滤液A先烘干然后再煅烧，制得中间固体产物；
4) 将步骤3)完成后得到的中间固体产物加入水中且搅拌均匀，然后将中间固体产物与水混合制得的混合液进行二次过滤处理，制得滤液B与滤渣B；
5) 将步骤4)完成后得到的滤渣B烘干，制得固体的且含有杂质的氧化锌。
2.根据权利要求1所述的一种从磷化废水中回收锌的方法，其特征在于，步骤1)中，待处理的磷化废水中Zn2+的浓度为0.1 g/L～240g/L，Fe3+的浓度为0.5 g/L～200g/L，PO4 3-的浓度为0.5 g/L～550g/L。
3.根据权利要求1所述的一种从磷化废水中回收锌的方法，其特征在于，步骤3)中，烘干温度为100℃～200℃，煅烧温度为400℃～500℃。
4.根据权利要求1所述的一种从磷化废水中回收锌的方法，其特征在于，步骤4)中，控制中间固体产物与水混合制得的混合液中的中间固体产物的质量百分数浓度为10%～50%。
5.根据权利要求1所述的一种从磷化废水中回收锌的方法，其特征在于，步骤5)中，烘干温度为100℃～200℃。
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