CN114293015B - 一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电镀污泥处理技术领域，具体是涉及一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法及其设备；提取方法包括将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，超声处理；然后加入氧化剂溶液，在超声作用下持续反应；采用抽滤分离器将电镀污泥与浸出液分离；然后调节浸出液pH，产生沉淀物；然后通过重金属提取芯，过滤回收沉淀物，得到的溶液为铬酸钠溶液；提取设备包括第一处理装置，第二处理装置；第一处理装置包括浸出处理罐、机械搅拌器、超声组件、抽滤分离器；第二处理装置包括复合提取罐、搅拌转筒、重金属提取芯；本发明技术方案提取率高、稳定，并且占地面积小，对污泥的处理效率高，能够满足电镀企业工业化生产需求。

Description

一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法及其设备

技术领域

本发明涉及电镀污泥处理技术领域，具体是涉及一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法及其设备。

背景技术

电镀污泥是在电镀废水处理过程中所产生的以铜、铬等重金属氢氧化物为主要成分的沉淀物，成分复杂。由于电镀废水量大、成分复杂、COD高、重金属含量高，如不经处理任意排放，会导致严重的环境污染。在处理电镀废水的同时也将形成大量的电镀污泥，这些电镀污泥具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点，若不妥善处理，极易造成二次污染。

现有技术通常采用固化处理技术，其具体操作流程是：提前运用干燥、破坏氧化物等方法对电镀污泥进行处理；在电镀污泥中添加大量固化剂；等待其凝固，而后将其混合；最后对其进行填埋处理。虽然固化效果比较稳定，但是存在占地面积较大，不能对重金属进行回收，不能实现资源化处理的问题。

无论从环境保护角度，还是从公司经济利益角度来看，对电镀污泥进行资源化回收利用是当前研究的重点；

现有技术中对于电镀污泥的资源化处理，提取重金属的技术大多数处理实验室阶段，其中包括浸出提取、火法提取、电解法等；但是还没有一种能够对电镀污泥中重金属进行提取的工业化设备，为了适应于电镀污泥进行资源化处理的社会需求，急需提供一种能够适应与不同种类电镀污泥提取重金属，且提取率高，占地面积小、便于操作的重金属提取回收设备及处理方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种提取率高、稳定，能够对不同种类电镀污泥进行资源化处理的重金属提取回收技术，以满足电镀企业进行工业化生产需求。

本发明的技术方案：一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将电镀污泥与氢氧化钠溶液混合，置于带有超声发生器的提取设备中进行超声预处理；(2)然后向提取设备中加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应；过滤得到浸出液；(3)然后调节浸出液溶液pH，提取浸出液中的重金属；最后得到的溶液为铬酸钠溶液。

上述提取方法的详细步骤是：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的第一处理装置内，超声处理3～10min；处理温度为20～100℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为2～20mL/g；氢氧化钠浓度为5～50％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向第一处理装置中加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应10～30min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:2～20；

所述氧化剂溶液为浓度是12～23wt％的次氯酸钠或浓度是25.5～36.5wt％的双氧水；

S3：泥水分离

采用抽滤分离器将电镀污泥与浸出液分离，得到浸出液；

S4：重金属提取

在第二处理装置内加酸调节浸出液pH至5～6，并持续搅拌20～30min，产生沉淀物；然后通过重金属提取芯，过滤回收沉淀物；最终得到的溶液为铬酸钠溶液。

上述方法采用的一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取设备，其特征在于，包括用于分离电镀污泥与重金属的第一处理装置，设置在所述第一处理装置下方用于分步提取重金属的第二处理装置；

所述第一处理装置包括浸出处理罐，设置在所述浸出处理罐上端的污泥进入口、药挤添加口，设置在所述浸出处理罐内部的机械搅拌器，均匀环设在所述浸出处理罐内壁上的超声组件，设置在所述浸出处理罐下方的抽滤分离器；

所述第二处理装置包括与所述负压组件连接的复合提取罐，设置在所述复合提取罐内部侧壁的搅拌转筒，活动设置在所述复合提取罐中心的重金属提取芯。

所述抽滤分离器包括设置在浸出处理罐下方的圆柱分离腔，设置在所述圆柱分离腔下方的负压组件；所述圆柱分离腔下端与负压组件连接处设置有第一污泥拦截网，圆柱分离腔上端与浸出处理罐连接处活动设置有挡板；圆柱分离腔内部活动安装有旋转扫泥件；圆柱分离腔侧壁开设有排泥口。抽滤分离器可以对电镀污泥与浸出液进行高效分离，使浸出液与污泥分离彻底；并对浸出液进行多次过滤，可以得到纯度较高的浸出液，从而提升对重金属的提取质量。

进一步地，所述浸出处理罐、复合提取罐上均安装有pH检测器和温控设备。pH检测器的设置能够对浸出处理罐、复合提取罐内的pH环境进行精准检测，温控设备的设置能够提供良好的温度环境；通过pH、温度的设定，可以确保在目标环境下进行高效率的反应，有利于提高处理质量。

进一步地，所述负压组件包括一端连通第一污泥拦截网的锥形连接管，设置在所述锥形连接管内部的负压器，设置在锥形连接管另一端的第二污泥拦截网。通过锥形连接管的设置能够对浸出液进行集流，提高流速，负压器能够提供负压，使得浸出液依次通过第一污泥拦截网、锥形连接管、第二污泥拦截网实现对浸出液的高效过滤，有效避免电镀污泥进入复合提取罐；从而保证对重金属的提取质量。

进一步地，所述重金属提取芯包括设置在所述复合提取罐中心的安装架，设置在所述安装架中心的集滤筒，设置在所述所述安装架上且位于集滤筒两侧的电沉积槽，安装在所述集滤筒内部中心的抽水叶扇；所述集滤筒上端设有与抽水叶扇连通的排液口；所述集滤筒下方设有驱动抽水叶扇的动力模块；所述集滤筒侧面均匀设有开口向外的抽滤收集槽；所述抽滤收集槽上设置有过滤膜；所述集滤筒外活动套设有与抽滤收集槽连接的第一刮动环。重金属提取芯能够对浸出液进行抽滤、电积两种处理方式；抽滤方式可将通过络合反应生成的重金属沉淀收集；超临界态下的电积能够对浸出液内的剩下重金属进行收集；从而进一步提高对重金属的提取质量。

进一步地，所述电沉积槽下端连通有重金属收集管；通过重金属收集管方便对重金属沉淀进行快速收集，可以提高运行效率。

进一步地，所述电沉积槽上滑动套设有第二刮动环；位于复合提取罐外部设置有与电沉积槽连接的电源设备；所述第一刮动环、第二刮动环之间设置有驱动第一刮动环、第二刮动环上下滑动的驱动组件。通过第二刮动环可以将沉积在电沉积槽内的重金属物质刮出，不仅操作方便且效率高，便于进行后续处理，能够有效提高整体的处理效率；通过驱动组件的设置能够对第一刮动环、第二刮动环进行电动控制，驱动组件可为电动滑轨、滚轴丝杠；通过驱动组件的控制可以使第一刮动环、第二刮动环自动上下滑动，完成对重金属的刮动。

进一步地，复合提取罐下方设置有驱动安装架转动的旋转电机。在复合提取罐下方设置有旋转电机驱动安装架转动，通过安装架的转动能够带动重金属提取芯的转动，有效提高反应速率，便于对重金属沉淀物进行收集。

进一步地，所述复合提取罐上设有进液口、排液口；所述进液口、药剂添加口处均设有流量计。通过流量计的设置能够精准控制各种药剂的加入量，通过对加入量的控制，确保设备在运转过程中实现较高的反应速率，缩减反应时间，从而提高对电镀污泥的处理量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的提取回收方法通过向电镀污泥中加入氢氧化钠并在超声氧化条件下从电镀污泥中提取出重金属沉淀，最后得到铬酸钠溶液，能够实现对铬的定向回收，具有提取率高，反应效率快的特点；

本发明还提供了一种提取率高、稳定，能够对不同种类电镀污泥进行资源化处理的重金属提取回收技术，以满足电镀企业进行工业化生产需求；本发明提供的提取设备通过第一处理装置对电镀污泥进行处理得到浸出液；第二处理装置对浸出液进行处理回收重金属；通过重金属提取芯的设置能够实现对浸出液的多种处理；具有占地面积小、回收效率高、操作简便以及运行稳定的特点。

附图说明

图1是本发明实施例1第一处理装置、第二处理装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1机械搅拌器、超声组件的结构示意图；

图3是本发明实施例2抽滤分离器的结构示意图；

图4是本发明实施例3重金属提取芯的结构示意图；

图5是本发明实施例1抽水叶扇的结构示意图；

图6是本发明实施例1负压组件的结构示意图；

图7是本发明实施例1旋转电机的结构示意图；

其中，1-第一处理装置、2-第二处理装置、10-浸出处理罐、11-污泥进入口、12-药挤添加口、13-机械搅拌器、14-超声组件、15-抽滤分离器、150-圆柱分离腔、151-负压组件、152-第一污泥拦截网、153-挡板、154-排泥口、155-锥形连接管、156-负压器、157-二污泥拦截网、158-旋转扫泥件、20-复合提取罐、21-搅拌转筒、22-重金属提取芯、220-安装架、221-集滤筒、222-第一刮动环、223-抽水叶扇、224-排液口、225-抽滤收集槽、226-过滤膜、227-动力模块、23-电沉积槽、230-第二刮动环、231-电源设备、24-驱动组件、25-旋转电机、26-重金属收集管、27-进液口。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取设备，包括用于分离电镀污泥与重金属的第一处理装置1，设置在第一处理装置1下方用于分步提取重金属的第二处理装置2；

如图1、2所示，第一处理装置1包括浸出处理罐10，设置在浸出处理罐10上端的污泥进入口11、药挤添加口12，设置在浸出处理罐10内部的机械搅拌器13，均匀环设在浸出处理罐10内壁上的超声组件14，设置在浸出处理罐10下方的抽滤分离器15；

第二处理装置2包括与抽滤分离器15连接的复合提取罐20，设置在复合提取罐20内部侧壁的搅拌转筒21，活动设置在复合提取罐20内的滤网打捞组件；

浸出处理罐10、复合提取罐20上均安装有pH检测器，温控设备。

复合提取罐20上设有进液口27、排液口；进液口27、药挤添加口12处均设有流量计。

其中，流量计、pH检测器、温控设备、滤网打捞组件、搅拌转筒21、负压组件151、抽滤分离器15均采用现有技术的市售产品，且具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

本装置采用传统的抽滤分离器15分离电镀污泥与浸出液；在复合提取罐20内采用普通搅拌的方式产生重金属沉淀，然后通过滤网打捞组件进行打捞，分离重金属沉淀。

实施例2：

与实施例1不同的是：

如图3所示，抽滤分离器15包括设置在浸出处理罐10下方的圆柱分离腔150，设置在圆柱分离腔150下方的负压组件151；圆柱分离腔150下端与负压组件151连接处设置有第一污泥拦截网152，圆柱分离腔150上端与浸出处理罐10连接处活动设置有挡板153；圆柱分离腔150内部活动安装有旋转扫泥件158；圆柱分离腔150侧壁开设有排泥口154。

如图6所示，负压组件151包括一端连通第一污泥拦截网152的锥形连接管155，设置在锥形连接管155内部的负压器156，设置在锥形连接管155另一端的第二污泥拦截网157。

本装置通过负压器156能够使浸出液与电镀污泥分离，通过旋转扫泥件158能够在可以使第一污泥拦截网152拦截的污泥通过排泥口154快速排出；分离效率高，可得到杂质少的浸出液。

实施例3：

与实施例1不同的是：

如图1所示，第二处理装置2包括与负压组件151连接的复合提取罐20，设置在复合提取罐20内部侧壁的搅拌转筒21，活动设置在复合提取罐20中心的重金属提取芯22；

如图4、5所示，重金属提取芯22包括设置在复合提取罐20中心的安装架220，设置在安装架220中心的集滤筒221，设置在安装架220上且位于集滤筒221两侧的电沉积槽23，安装在集滤筒221内部中心的抽水叶扇223；集滤筒221上端设有与抽水叶扇223连通的排液口224；集滤筒221下方设有驱动抽水叶扇223的动力模块227；集滤筒221侧面均匀设有开口向外的抽滤收集槽225；抽滤收集槽225上设置有过滤膜226；集滤筒221外活动套设有与抽滤收集槽225连接的第一刮动环222。

如图4所示，电沉积槽23上滑动套设有第二刮动环230；位于复合提取罐20外部设置有与电沉积槽23连接的电源设备231。

如图5所示，第一刮动环222、第二刮动环230之间设置有驱动第一刮动环222、第二刮动环230上下滑动的驱动组件24。驱动组件24采用滚轴丝杠。

电沉积槽23下端连通有重金属收集管26。

如图7所示，复合提取罐20下方设置有驱动安装架220转动的旋转电机25。

本装置通过PLC控制器进行控制。

其中，PLC控制器、旋转电机25、滚轴丝杠、电源设备231、动力模块227均采用现有市售产品，且具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

本装置通过重金属提取芯22能够在复合提取罐20内进行抽滤、电积两种处理方式对重金属沉淀物进行提取收集。

实施例4：

如图1所示一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取设备，包括用于分离电镀污泥与重金属的第一处理装置1，设置在第一处理装置1下方用于分步提取重金属的第二处理装置2；

如图1、2所示，第一处理装置1包括浸出处理罐10，设置在浸出处理罐10上端的污泥进入口11、药挤添加口12，设置在浸出处理罐10内部的机械搅拌器13，均匀环设在浸出处理罐10内壁上的超声组件14，设置在浸出处理罐10下方的抽滤分离器15；

如图3所示，抽滤分离器15包括设置在浸出处理罐10下方的圆柱分离腔150，设置在圆柱分离腔150下方的负压组件151；圆柱分离腔150下端与负压组件151连接处设置有第一污泥拦截网152，圆柱分离腔150上端与浸出处理罐10连接处活动设置有挡板153；圆柱分离腔150内部活动安装有旋转扫泥件158；圆柱分离腔150侧壁开设有排泥口154；

如图1所示，第二处理装置2包括与负压组件151连接的复合提取罐20，设置在复合提取罐20内部侧壁的搅拌转筒21，活动设置在复合提取罐20中心的重金属提取芯22；

如图4、5所示，重金属提取芯22包括设置在复合提取罐20中心的安装架220，设置在安装架220中心的集滤筒221，设置在安装架220上且位于集滤筒221两侧的电沉积槽23，安装在集滤筒221内部中心的抽水叶扇223；集滤筒221上端设有与抽水叶扇223连通的排液口224；集滤筒221下方设有驱动抽水叶扇223的动力模块227；集滤筒221侧面均匀设有开口向外的抽滤收集槽225；抽滤收集槽225上设置有过滤膜226；集滤筒221外活动套设有与抽滤收集槽225连接的第一刮动环222。

浸出处理罐10、复合提取罐20上均安装有pH检测器，温控设备。

如图4所示，电沉积槽23上滑动套设有第二刮动环230；位于复合提取罐20外部设置有与电沉积槽23连接的电源设备231。

如图5所示，第一刮动环222、第二刮动环230之间设置有驱动第一刮动环222、第二刮动环230上下滑动的驱动组件24。

电沉积槽23下端连通有重金属收集管26。

复合提取罐20上设有进液口27、排液口；进液口27、药挤添加口12处均设有流量计。

如图6所示，负压组件151包括一端连通第一污泥拦截网152的锥形连接管155，设置在锥形连接管155内部的负压器156，设置在锥形连接管155另一端的第二污泥拦截网157。

如图7所示，复合提取罐20下方设置有驱动安装架220转动的旋转电机25。

本装置通过PLC控制器进行控制。

其中，旋转电机25、PLC控制器、流量计、驱动组件24、pH检测器，温控设备、动力模块227、超声组件14、机械搅拌器13均采用市售产品，具体的产品型号本领域内技术人员可根据需要进行选择。

实施例5：

本实施例记载的是应用实施例1的提取设备进行电镀污泥重金属提取回收的提取方法，包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理6.5min；处理温度为35℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为6.5mL/g；氢氧化钠浓度为40％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应20min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:3；

所述氧化剂溶液为浓度是18wt％的次氯酸钠；

S3：泥水分离

采用抽滤分离器15将电镀污泥与浸出液分离，得到浸出液；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至5.5，搅拌转筒21持续搅拌25min，产生沉淀物；静置等待沉淀结束，采用过滤网打捞组件收集重金属沉淀物，分离重金属沉淀与浸出液，完成重金属的提取；最终得到的溶液为铬酸钠溶液。

实施例6：

本实施例记载的是应用实施例2的提取设备进行电镀污泥重金属提取回收的提取方法，包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理6.5min；处理温度为35℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为6.5mL/g；氢氧化钠浓度为40％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应20min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:3；

所述氧化剂溶液为浓度是18wt％的次氯酸钠；

S3：泥水分离

抽滤分离器15对超声酸浸完的电镀污泥进行分离，负压组件151启动，通过第一污泥拦截网152拦截电镀污泥，旋转扫泥件158转动使电镀污泥通过排泥口154排出，第二污泥拦截网157对浸出液进行二次过滤后浸出液进入复合提取罐20；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至5.5，搅拌转筒21持续搅拌25min，产生沉淀物；静置等待沉淀结束，采用过滤网打捞组件收集重金属沉淀物，分离重金属沉淀与浸出液，完成重金属的提取；最终得到的溶液为铬酸钠溶液。

实施例7：

本实施例记载的是应用实施例3的提取设备进行电镀污泥重金属提取回收的提取方法，包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理6.5min；处理温度为35℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为6.5mL/g；氢氧化钠浓度为40％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应20min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:3；

所述氧化剂溶液为浓度是18wt％的次氯酸钠；

S3：泥水分离

采用抽滤分离器15将电镀污泥与浸出液分离，得到浸出液；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至5.5，搅拌转筒21持续搅拌25min，产生沉淀物；抽水叶扇223转动使沉淀物沉积在抽滤收集槽225内，收集完成后第一刮动环222将沉淀物刮出。

然后将复合提取罐20内的液体加热至超临界态，电沉积槽23通电，处理40min后，第二刮动环230将沉积物刮出，完成重金属的提取。

实施例8：

本实施例记载的是应用实施例4的提取设备进行电镀污泥重金属提取回收的提取方法，包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理6.5min；处理温度为35℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为6.5mL/g；氢氧化钠浓度为40％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应20min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:3；

所述氧化剂溶液为浓度是18wt％的次氯酸钠；

S3：泥水分离

抽滤分离器15对超声酸浸完的电镀污泥进行分离，负压组件151启动，通过第一污泥拦截网152拦截电镀污泥，旋转扫泥件158转动使电镀污泥通过排泥口154排出，第二污泥拦截网157对浸出液进行二次过滤后浸出液进入复合提取罐20；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至5.5，搅拌转筒21持续搅拌25min，产生沉淀物；抽水叶扇223转动使沉淀物沉积在抽滤收集槽225内，收集完成后第一刮动环222将沉淀物刮出；

然后将复合提取罐20内的液体加热至超临界态，电沉积槽23通电，处理40min后，第二刮动环230将沉积物刮出，完成重金属的提取。

实施例9：

与实施例8不同之处在于：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理3min；处理温度为20℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为2mL/g；氢氧化钠浓度为5％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应10min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:2；

所述氧化剂溶液为浓度是25.5wt％的双氧水；

S3：泥水分离

抽滤分离器15对超声酸浸完的电镀污泥进行分离，负压组件151启动，通过第一污泥拦截网152拦截电镀污泥，旋转扫泥件158转动使电镀污泥通过排泥口154排出，第二污泥拦截网157对浸出液进行二次过滤后浸出液进入复合提取罐20；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至5，搅拌转筒21持续搅拌20min，产生沉淀物；抽水叶扇223转动使沉淀物沉积在抽滤收集槽225内，收集完成后第一刮动环222将沉淀物刮出；

然后将复合提取罐20内的液体加热至超临界态，电沉积槽23通电，处理40min后，第二刮动环230将沉积物刮出，完成重金属的提取。

实施例10：

与实施例8不同之处在于：

一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法，包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的浸出处理罐10内，启动超声组件14、机械搅拌器13，超声处理10min；处理温度为100℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为20mL/g；氢氧化钠浓度为50％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向浸出处理罐10内加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应30min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:20；

所述氧化剂溶液为浓度是23wt％的次氯酸钠；

S3：泥水分离

抽滤分离器15对超声酸浸完的电镀污泥进行分离，负压组件151启动，通过第一污泥拦截网152拦截电镀污泥，旋转扫泥件158转动使电镀污泥通过排泥口154排出，第二污泥拦截网157对浸出液进行二次过滤后浸出液进入复合提取罐20；

S4：重金属提取

在复合提取罐20内加酸调节浸出液pH至6，搅拌转筒21持续搅拌30min，产生沉淀物；抽水叶扇223转动使沉淀物沉积在抽滤收集槽225内，收集完成后第一刮动环222将沉淀物刮出；

然后将复合提取罐20内的液体加热至超临界态，电沉积槽23通电，处理40min后，第二刮动环230将沉积物刮出，完成重金属的提取。

试验例：

采用上述实施例5～10的方法对电镀污泥进行处理，并采用现有技术(申请号为CN202011614333.5的中国发明专利)作为对照组；电镀污泥中铬含量为15650mg/kg、锌含量为5686mg/kg；

对处理后的重金属回收率进行测定，得到以下数据，如下表1：

表1：采用实施例5～10的方法处理电镀污泥的重金属回收率

(1)通过实验得到的上述表1，能够看出本发明提供的处理技术能够对电镀污泥中的重金属进行高效回收，与现有设备、以及处理方法比较，本发明对多种重金属的回收率均优于现有技术；能够提高对多种重金属的提取率；在整体效果上对现有技术有显著的提升与改善，适应于电镀污泥企业的生产需求，提高生产效益。

(2)对比实施例6与实施例5能够看出，在反应时间、温度以及pH相同的情况下实施例6在实施例5的基础上能够进一步改善对重金属的提取质量；实施例6采用的是实施例2的装置，其采用本发明设计的抽滤分离器，可以对电镀污泥与浸出液进行高效分离，使浸出液与污泥分离彻底；并对浸出液进行多次过滤，可以得到纯度较高的浸出液，从而提升对重金属的提取质量。

(3)对比实施例7与实施例5能够看出，在反应时间、温度以及pH相同的情况下实施例7在实施例5的基础上能够进一步改善对重金属的提取质量；实施例7采用的是实施例3的装置，其在复合提取罐内设置有重金属提取芯，该装置能够对浸出液进行抽滤、电积两种处理方式；抽滤方式可将通过络合反应生成的重金属沉淀收集；超临界态下的电积能够对浸出液内的剩下重金属进行收集；从而进一步提高对重金属的提取质量。

(4)对比实施例8与实施例5～7能够看出，在反应时间、温度以及pH相同的情况下实施例8可以显著提升重金属的提取率，通过抽滤分离器、重金属提取芯的设置可以对电镀污泥中的重金属进行高效提取。

(5)对比实施例8与实施例9～10能够看出，在改变反应时间、温度以及pH等环境的情况下，实施例8对多种重金属的提取率均优于实施例9、10；

综上，实施例8提供处理方法是本发明公开的最佳技术方案，其对铬回收率能够达到95.2％，对锌的回收率能够达到93.5％。

Claims (1)

1.一种用于电镀污泥重金属提取回收的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将电镀污泥与氢氧化钠溶液混合，置于带有超声发生器的提取设备中进行超声预处理；

(2)然后向提取设备中加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应；过滤得到浸出液；

(3)然后调节浸出液溶液pH，提取浸出液中的重金属；最后得到的溶液为铬酸钠溶液；

所述的提取方法，具体包括以下步骤：

S1：超声预处理

将电镀污泥与氢氧化钠溶液按一定比例混合，放置在提取设备的第一处理装置内，超声处理3～10min；处理温度为20～100℃；其中，电镀污泥与氢氧化钠的固液比为2～20mL/g；氢氧化钠浓度为5～50％；

S2：氧化处理

然后按一定比例向第一处理装置中加入氧化剂溶液，在超声作用下继续反应10～30min；其中氧化剂溶液与氢氧化钠溶液的比例为1:2～20；

所述氧化剂溶液为浓度是12～23wt％的次氯酸钠或浓度是25.5～36.5wt％的双氧水；

S3：泥水分离

采用抽滤分离器将电镀污泥与浸出液分离，得到浸出液；

S4：重金属提取

在第二处理装置内加酸调节浸出液pH至5～6，并持续搅拌20～30min，产生沉淀物；然后通过重金属提取芯，过滤回收沉淀物；最终得到的溶液为铬酸钠溶液；

包括用于分离电镀污泥与重金属的第一处理装置(1)，设置在所述第一处理装置(1)下方用于分步提取重金属的第二处理装置(2)；

所述第一处理装置(1)包括浸出处理罐(10)，设置在所述浸出处理罐(10)上端的污泥进入口(11)、药剂添加口(12)，设置在所述浸出处理罐(10)内部的机械搅拌器(13)，均匀环设在所述浸出处理罐(10)内壁上的超声组件(14)，设置在所述浸出处理罐(10)下方的抽滤分离器(15)；

所述第二处理装置(2)包括与所述负压组件(151)连接的复合提取罐(20)，设置在所述复合提取罐(20)内部侧壁的搅拌转筒(21)，活动设置在所述复合提取罐(20)中心的重金属提取芯(22)；

所述抽滤分离器(15)包括设置在浸出处理罐(10)下方的圆柱分离腔(150)，设置在所述圆柱分离腔(150)下方的负压组件(151)；所述圆柱分离腔(150)下端与负压组件(151)连接处设置有第一污泥拦截网(152)，圆柱分离腔(150)上端与浸出处理罐(10)连接处活动设置有挡板(153)；圆柱分离腔(150)内部活动安装有旋转扫泥件(158)；圆柱分离腔(150)侧壁开设有排泥口(154)；

所述浸出处理罐(10)、复合提取罐(20)上均安装有pH检测器和温控设备；

所述负压组件(151)包括一端连通第一污泥拦截网(152)的锥形连接管(155)，设置在所述锥形连接管(155)内部的负压器(156)，设置在锥形连接管(155)另一端的第二污泥拦截网(157)；

所述重金属提取芯(22)包括设置在所述复合提取罐(20)中心的安装架(220)，设置在所述安装架(220)中心的集滤筒(221)，设置在所述安装架(220)上且位于集滤筒(221)两侧的电沉积槽(23)，安装在所述集滤筒(221)内部中心的抽水叶扇(223)；所述集滤筒(221)上端设有与抽水叶扇(223)连通的排液口(224)；所述集滤筒(221)下方设有驱动抽水叶扇(223)的动力模块(227)；所述集滤筒(221)侧面均匀设有开口向外的抽滤收集槽(225)；所述抽滤收集槽(225)上设置有过滤膜(226)；所述集滤筒(221)外活动套设有与抽滤收集槽(225)连接的第一刮动环(222)；

所述电沉积槽(23)下端连通有重金属收集管(26)；

所述电沉积槽(23)上滑动套设有第二刮动环(230)；位于复合提取罐(20)外部设置有与电沉积槽(23)连接的电源设备(231)；所述第一刮动环(222)、第二刮动环(230)之间设置有驱动第一刮动环(222)、第二刮动环(230)上下滑动的驱动组件(24)；

复合提取罐(20)下方设置有驱动安装架(220)转动的旋转电机(25)；

所述复合提取罐(20)上设有进液口(27)、排液口；所述进液口(27)、药剂添加口(12)处均设有流量计。

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