CN212102962U - 一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置 - Google Patents

一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置 Download PDF

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辛宝平
葛亚军
田炳阳
吴立臻
夏杨
安迪
王佳
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Abstract

本实用新型公开一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，包括依次连接的用于实现将电镀污泥浆液酸化处理的硫酸浸提罐、第一压滤机、用于接收浸出滤液的储液罐、含有铜萃取剂的第一萃取槽、用于实现将三价铬离子氧化成六价铬离子的氧化罐、第一沉淀罐、第二压滤机、用于实现将六价铬离子还原成三价铬离子的还原罐、用于沉淀三价铬离子的第二沉淀罐、第三压滤机以及用于收集铬沉淀的第一储料罐。本实用新型实现了电镀污泥中的铜、镍、锌99％的高效回收，同时实现了电镀污泥中Cr98％以上的回收效率并制备成高价值产品，浸提残渣完全脱毒，使来料的危废完全转为一般固废。整个装置结构简单，设备成本低，收益明显，具有良好的经济效益。

Description

一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置
技术领域
本实用新型属于电镀污泥金属回收设备领域，具体地说涉及一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置。
背景技术
电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计，全国电镀企业超过1万多家，电镀行业每年排出的电镀废水约有40亿立方米。如此大量的电镀废水，经化学方法处理后产生的是具有大量重金属的电镀污泥。这些电镀污泥，其主要成分为铬、铁、铜、镍、铝、锌、镁、钙、硅、硫、氰等。由于电镀污泥中重含有大量有毒有害的重金属，因此被国家名列为危险废物。但同时电镀污泥富含大量金属资源，电镀污泥中铬含量相对较高，具有较高的回收价值。
现有技术中资源化处置电镀污泥回收利用重金属，常利用火法、湿法技术将污泥中的重金属提取，回收利用，而火法技术有高温熔融法、焙烧法和焚烧法，采用火法技术处置电镀污泥需利用燃料，耗能较多而且焚烧过程易造成二次污染；湿法技术相对来说成本低、二次污染小，但目前的湿法技术对铜、镍、铬的选择性较差，导致回收率较低。
因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。
实用新型内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，提供如下技术方案：
一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，包括依次连接的用于实现将电镀污泥浆液一次浸出的硫酸浸提罐、第一压滤机、用于接收浸出滤液的储液罐、含有铜萃取剂的第一萃取槽、用于实现将三价铬离子氧化成六价铬离子的氧化罐、第一沉淀罐、第二压滤机、用于实现将六价铬离子还原成三价铬离子的还原罐、用于沉淀三价铬离子的第二沉淀罐、第三压滤机以及用于收集铬沉淀的第一储料罐，其中，所述硫酸浸提罐的出料口与第一压滤机的入料口连接，所述第一压滤机的一次浸出滤液出口与储液罐的入料口连接，所述储液罐的出料口与第一萃取槽的入料口连接，所述第一萃取槽的铜萃余液出口与氧化罐的入料口连接，所述氧化罐的出料口与第一沉淀罐的入料口连接，所述第一沉淀罐的出料口与第二压滤机的入料口连接，所述第二压滤机的滤液出口与还原罐的入料口连接，所述还原罐的出料口与第二沉淀罐的入料口连接，所述第二沉淀罐的出料口与第三板框的入料口连接，所述第三压滤机的滤渣出口与第一储料罐的入料口连接。
进一步地，所述第一储料罐的出料口与用于实现将氢氧化铬分解成三氧化二铬的高温煅烧装置连接，所述高温煅烧装置为马弗炉。
进一步地，所述第一压滤机的一次浸出滤渣出口与生物酸浸提罐的入料口连接，所述生物酸浸提罐的出料口与第四压滤机的入料口连接，所述第四压滤机的二次浸出滤液出口与储液罐的入料口连接。
进一步地，所述第四压滤机的二次浸出滤渣出口与洗渣罐的入料口连接，所述洗渣罐的出料口与第五压滤机的入料口连接，第五压滤机的三次浸出滤液出口与生物酸浸提罐的入料口连接，所述第五压滤机的滤渣出口与残渣储罐的入料口连接。
进一步地，所述第一萃取槽的富铜液出口与硫酸铜结晶釜的入料口连接。
进一步地，所述第二压滤机的滤渣出口与第二储料罐的入料口连接，所述第二储料罐的出料口与酸溶罐的入料口连接，所述酸溶罐的出料口与含有镍萃取剂的第二萃取槽的入料口连接，所述第二萃取槽的富镍液出口与硫酸镍结晶釜的入料口连接。
进一步地，所述第二萃取槽的镍萃余液出口与含有锌萃取剂的第三萃取槽的入料口连接，所述第三萃取槽的富锌液出口和硫酸锌结晶釜的入料口连接。
进一步地，所述第三萃取槽的锌萃余液出口与污水处理装置连接。
优选的，所述氧化罐为含双氧水氧化罐。
优选的，所述还原罐为含焦硫酸钠还原罐。
优选的，所述第一沉淀罐和第二沉淀罐均为含液碱沉淀罐。
优选的，所述第一压滤机、第二压滤机、第三压滤机、第四压滤机、第五压滤机均为板框压滤机。
有益效果：
本实用新型提供了一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，该装置实现了电镀污泥中的铜、镍、锌99％的高效回收，同时实现了电镀污泥中Cr98％以上的回收效率并制备成高价值产品，浸提残渣完全脱毒，使来料的危废完全转为一般固废。整个装置结构简单，设备成本低，收益明显，具有良好的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例中基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置示意图。
附图中：100-化浆池、210-第一压滤机、220-第二压滤机、230-第三压滤机、 240-第四压滤机、250-第五压滤机、310-硫酸浸提罐、320-生物酸浸提罐、330- 酸溶罐、340-洗渣罐、350-残渣储罐、360-储液罐、370-氧化罐、380-还原罐、 410-第一储料罐、420-第二储料罐、510-第一萃取槽、520-第二萃取槽、530-第三萃取槽、610-第一沉淀罐、620-第二沉淀罐、710-硫酸铜结晶釜、720-硫酸镍结晶釜、730-硫酸锌结晶釜、800-马弗炉。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，包括依次连接的用于实现将电镀污泥浆液一次浸出的硫酸浸提罐310、第一压滤机210、用于接收浸出滤液的储液罐360、含有铜萃取剂的第一萃取槽510、用于实现将三价铬离子氧化成六价铬离子的氧化罐370、第一沉淀罐610、第二压滤机220、用于实现将六价铬离子还原成三价铬离子的还原罐380、用于沉淀三价铬离子的第二沉淀罐620、第三压滤机230以及用于收集铬沉淀的第一储料罐410，其中，所述硫酸浸提罐 310的出料口与第一压滤机210的入料口连接，所述第一压滤机210的一次浸出滤液出口与储液罐360的入料口连接，所述储液罐360的出料口与第一萃取槽510的入料口连接，所述第一萃取槽510的铜萃余液出口与氧化罐370的入料口连接，所述氧化罐370的出料口与第一沉淀罐的入料口连接，所述第一沉淀罐610的出料口与第二压滤机220的入料口连接，所述第二压滤机220的滤液出口与还原罐 380的入料口连接，所述还原罐380的出料口与第二沉淀罐620的入料口连接，所述第二沉淀罐620的出料口与第三板框的入料口连接，所述第三压滤机230的滤渣出口与第一储料罐410的入料口连接。
进一步地，所述第一储料罐410的出料口与用于实现将氢氧化铬分解成三氧化二铬的高温煅烧装置连接，所述高温煅烧装置为马弗炉800。
进一步地，所述第一压滤机210的一次浸出滤渣出口与生物酸浸提罐320的入料口连接，所述生物酸浸提罐320的出料口与第四压滤机240的入料口连接，所述第四压滤机240的二次浸出滤液出口与储液罐360的入料口连接。
进一步地，所述第四压滤机240的二次浸出滤渣出口与洗渣罐340的入料口连接，所述洗渣罐340的出料口与第五压滤机250的入料口连接，第五压滤机250 的三次浸出滤液出口与生物酸浸提罐320的入料口连接，所述第五压滤机250的滤渣出口与残渣储罐350的入料口连接。
进一步地，所述第一萃取槽510的富铜液出口与硫酸铜结晶釜710的入料口连接。
进一步地，所述第二压滤机220的滤渣出口与第二储料罐420的入料口连接，所述第二储料罐420的出料口与酸溶罐330的入料口连接，所述酸溶罐330的出料口与含有镍萃取剂的第二萃取槽520的入料口连接，所述第二萃取槽520的富镍液出口与硫酸镍结晶釜720的入料口连接。
进一步地，所述第二萃取槽520的镍萃余液出口与含有锌萃取剂的第三萃取槽530的入料口连接，所述第三萃取槽530的富锌液出口和硫酸锌结晶釜730的入料口连接。
进一步地，所述第三萃取槽530的锌萃余液出口与污水处理装置连接。
优选的，所述氧化罐370为含双氧水氧化罐370。
优选的，所述还原罐380为含焦硫酸钠还原罐380。
优选的，所述第一沉淀罐和第二沉淀罐620均为含液碱沉淀罐。
优选的，所述第一压滤机210、第二压滤机220、第三压滤机230、第四压滤机240、第五压滤机250均为板框压滤机。
具体实施例：
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明：
一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，如图1所示，将电镀污泥与水按照一定固液比在化浆池100中进行化浆处理，将完全化浆后的浆液倒入硫酸浸提罐310中，硫酸浸提罐310的硫酸与浆液在搅拌条件下完全反应，此时浆液的 pH呈酸性。将硫酸浸提罐310中反应完全的浆液倒入到第一压滤机210中进行压滤，得到一次浸出滤液和一次浸出滤渣。
将一次浸出滤液收集到储液罐360中。将一次浸出滤渣收集到生物酸浸提罐 320中，向生物酸浸提罐320中加入生物酸，连续搅拌至一次浸出滤渣与生物酸反应完全，然后将反应完全的混合液倒入到第四压滤机240中进行压滤，压滤得到二次浸出滤液和二次浸出滤渣，将二次浸出的滤液收集到储液罐360中。
将二次浸出滤渣收集到洗渣罐340中，向洗渣罐340中加入清水对二次浸出滤渣进行化浆水洗，化浆水洗一段时间后，将化浆水倒入到第五压滤机250中进行压滤，得到滤液和浸出滤渣。将滤液收集到生物酸浸提罐320中，再与生物酸浸提罐320中的生物酸进行反应，通过第四压滤机240得到滤液，得到的滤液再进入到储液罐360中储存，以上操作过程反复进行，保证通过第四压滤机240压滤得到滤渣经过反复水洗后电镀污泥中的金属尽可能多的回收处理。
优选的，化浆水洗时间为1小时。
将三次浸出滤渣收集至残渣储罐350中。
优选的，残渣储罐350中的三级浸出滤渣可作为建材砖进行再利用。
将储液罐360中收集的滤液加入到含有铜萃取剂的第一萃取槽510中，萃取后，一是获得富铜液，收集富铜液到硫酸铜结晶釜710中进行蒸发浓缩结晶，制备得到五水硫酸铜；二是获得铜萃余液。将铜萃余液收集至氧化罐370中，将溶液中的Fe2+、Cr3+完全氧化成Fe3+、Cr6+，然后将溶液倒入第一沉淀罐中，加入液碱，直至溶液中的沉淀不再产生。将溶液倒入到第二压滤机220中进行压滤，得到滤液和滤渣。将滤液收集到还原罐380中，向还原罐380中加入含焦硫酸钠，将Cr6+还原成Cr3+。然后将溶液加入到第二沉淀罐620中，向第二沉淀罐620中加入液碱，将溶液中的三价铬沉淀成氢氧化铬，直至溶液中的沉淀不再产生。
将含有铬沉淀的混合液倒入到第三压滤机230中进行压滤，得到滤液和滤渣，将滤渣收集至第一储料罐410中，将第一储料罐410中的沉淀使用马弗炉800 进行高温煅烧，使氢氧化铬分解成三氧化二铬，将滤液作为电镀污泥化浆水回用至化浆池100中。
优选的，液碱的质量浓度为30％。
优选的，所述氧化罐370为含双氧水氧化罐370。
所述第二压滤机210压滤得到的滤渣收集至第二储料罐420中，然后将滤渣加到酸溶罐330中，向酸溶罐330中加入适量的硫酸，使滤渣完全中和溶解成溶液。将溶液加入至含有镍萃取剂的第二萃取槽520中进行萃取，萃取后，一是获得富镍液，将富镍液收集至硫酸镍结晶釜720进行蒸发浓缩结晶，制备得到六水硫酸镍，二是获得镍萃余液。
将镍萃余液收集至含锌萃取剂的第三萃取槽530中，萃取后，一是获得富锌液，收集至硫酸镍结晶釜720进行蒸发浓缩结晶，制备得到七水硫酸锌，二是获得锌萃余液进入污水处理装置进行处理。
以上，所述第一压滤机、第二压滤机、第三压滤机、第四压滤机、第五压滤机优选为板框压滤机。
以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，包括依次连接的用于实现将电镀污泥浆液一次浸出的硫酸浸提罐、第一压滤机、用于接收浸出滤液的储液罐、含有铜萃取剂的第一萃取槽、用于实现将三价铬离子氧化成六价铬离子的氧化罐、第一沉淀罐、第二压滤机、用于实现将六价铬离子还原成三价铬离子的还原罐、用于沉淀三价铬离子的第二沉淀罐、第三压滤机以及用于收集铬沉淀的第一储料罐，所述硫酸浸提罐的出料口与第一压滤机的入料口连接，所述第一压滤机的一次浸出滤液出口与储液罐的入料口连接，所述储液罐的出料口与第一萃取槽的入料口连接，所述第一萃取槽的铜萃余液出口与氧化罐的入料口连接，所述氧化罐的出料口与第一沉淀罐的入料口连接，所述第一沉淀罐的出料口与第二压滤机的入料口连接，所述第二压滤机的滤液出口与还原罐的入料口连接，所述还原罐的出料口与第二沉淀罐的入料口连接，所述第二沉淀罐的出料口与第三板框的入料口连接，所述第三压滤机的滤渣出口与第一储料罐的入料口连接。
2.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第一压滤机的一次浸出滤渣出口与生物酸浸提罐的入料口连接，所述生物酸浸提罐的出料口与第四压滤机的入料口连接，所述第四压滤机的二次浸出滤液出口与储液罐的入料口连接。
3.根据权利要求2所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第四压滤机的二次浸出滤渣出口与洗渣罐的入料口连接，所述洗渣罐的出料口与第五压滤机的入料口连接，第五压滤机的三次浸出滤液出口与生物酸浸提罐的入料口连接，所述第五压滤机的滤渣出口与残渣储罐的入料口连接。
4.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第一压滤机、第二压滤机、第三压滤机、第四压滤机、第五压滤机均为板框压滤机。
5.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第一萃取槽的富铜液出口与硫酸铜结晶釜的入料口连接。
6.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第二压滤机的滤渣出口与第二储料罐的入料口连接，所述第二储料罐的出料口与酸溶罐的入料口连接，所述酸溶罐的出料口与含有镍萃取剂的第二萃取槽的入料口连接，所述第二萃取槽的富镍液出口与硫酸镍结晶釜的入料口连接。
7.根据权利要求6所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第二萃取槽的镍萃余液出口与含有锌萃取剂的第三萃取槽的入料口连接，所述第三萃取槽的富锌液出口和硫酸锌结晶釜的入料口连接。
8.根据权利要求7所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第三萃取槽的锌萃余液出口与污水处理装置连接。
9.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述氧化罐为含双氧水氧化罐，所述还原罐为含焦硫酸钠还原罐，所述第一沉淀罐和第二沉淀罐均为含液碱沉淀罐。
10.根据权利要求1所述的基于铬回收的资源化处置电镀污泥装置，其特征在于，所述第一储料罐的出料口与用于实现将氢氧化铬分解成三氧化二铬的高温煅烧装置连接，所述高温煅烧装置为马弗炉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113073203A (zh) * 2021-03-29 2021-07-06 中南大学 一种重金属污泥生物搅拌浸出系统及其方法
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