酸洗废液中重金属铬和镍的去除研究

发布时间：2020-05-31 03:44

【摘要】：近年来,酸洗废液资源化利用的工程已经实施较多,如浓缩结晶制氯化亚铁、焙烧制氧化铁粉、化学转化制水处理剂等,但这些应用工程中均未考虑酸洗废液中重金属净化的问题。本文针对酸洗废液中重金属的净化方法进行研究,探究了铁粉还原法,磷酸盐法去除酸洗废液中重金属的可行性。通过正交试验、单因素分析及沉淀物表征分析,确定了最佳的反应条件,探究了反应机理,并对实际酸洗废液进行验证。1.铁粉还原法对铬(本文中铬除非另有说明均指三价铬)和镍的去除效果较好。影响铁粉还原法对铬去除效果的主要因素是初始pH,次要因素为铁粉投加量,然后是反应时间、反应温度,最佳组合方案为:初始pH 0.4、铁粉投加量20 g/L、温度40℃、反应时间1.5 h,在此方案下,铬的去除率为88.5%。除铬的主要机理为共沉淀和铁粉及氢氧化物的吸附作用;去除镍的主要影响因素为反应温度,次要因素为铁粉投加量,然后是初始pH值、反应时间。最佳组合方案为:温度80℃,铁粉投加量60 g/L,反应时间3 h,pH值0.5,在此方案下,镍的去除率为92.9%。除镍的主要机理为置换作用、铁粉及铁氧化物的吸附作用。2.磷酸盐沉淀法除铬效果较好但铁损失率偏高,对镍的去除效果较差。去除铬时各影响因素的主次顺序为:初始pH磷酸钠投加量反应时间反应温度,反应最佳条件为初始pH0.4、磷酸钠投加量为20 g/L、温度40℃、反应时间30 min,在该条件下,对铬的去除率为78.5%,铁损失率为26.9%。除铬的主要机理为生成磷酸铬沉淀和形成铁铬铁氧体沉淀,以及FeOOH的吸附作用;去除镍时各影响因素的主次顺序为:磷酸钠投加量初始pH反应温度反应时间。最佳反应条件为磷酸钠投加量为60 g/L、初始pH值1、反应时间2 h、温度30℃,在该条件下,镍的去除率为15.6%,铁损失率46.7%。除镍的机理镍与磷酸根生成沉淀铁的氢氧化物的吸附作用。3.磷酸盐联同铁粉法对铬的去除效果优于两种方法单独使用,影响因素的顺序也发生变化:pH反应时间磷酸盐铁粉投加比温度。最佳反应条件的初始pH值更低、反应速度更快,具体为:初始pH 0.1、反应时间15 min、磷酸盐投加量为50 g/L、铁粉投加量为20 g/L、反应温度25℃。在该条件下,铬的去除率为91.9%,铁损失率为3.5%,分别比单独使用铬去除率提高13.4%,铁损失率下降23.4%。去除后铬的存在形态以铬磷酸盐、铬铁沉淀物及铁的氢氧化物吸附状态为主;磷酸盐联同铁粉法对镍的去除效果一般,去除率介于铁粉法与磷酸盐法之间。4.将以上三种方法在实际废酸中进行验证,铬和镍的去除效果都略低于在模拟酸洗废液中,推测主要原因是实际酸洗废液中有多种共存重金属离子的影响。针对其它重金属离子在铁粉还原法去除酸洗废液中铬、镍时的影响进行了探究,结果表明:铬镍共存时,镍会促进铬的去除,但铬对镍的去除起的是抑制作用;铅和铜会抑制铬的去除,铅对镍也是抑制作用,铜对镍的去除基本无影响。
【图文】：

技术路线图

曲线图,标准曲线图,曲线图

（b）镍标准
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】