碱土金属强化沉淀处理酒石酸镍废水实验研究

发布时间：2020-07-29 13:55

【摘要】：重金属污染已成为当今最严重的环境问题之一。由于重金属在环境中的毒性和累积效应,对其的回收处理受到人们的特别关注。其中络合重金属处理是重金属处理中的重点和难点。近年来,去除络合重金属废水的方法多种多样,主要有化学沉淀法、离子交换法、Fenton法、铁氧体法、膜过滤法、浮选法和电化学法等,以及各种处理方法的组合工艺。离子交换、吸附和膜过滤是重金属废水处理中研究较多的方法。但是在实际处理工业废水领域运用最广泛的还是化学沉淀法,所以本文在化学沉淀法的基础上,提出了碱土金属置换沉淀处理络合镍废水的工艺方法。并研究了此工艺与超滤工艺联合使用时对Ni~(2+)的去除效果。最后根据镍镉两金属对酒石酸的稳定性的不同提出了一种分步沉淀处理镉镍废弃物的方法。具体研究结果如下:(1)采用碱土金属置换沉淀法从废水中去除酒石酸络合镍。研究了置换剂投加量、溶液初始pH值、反应时间、反应温度、酒石酸与镍离子的摩尔比、溶液中其他共存离子种类和浓度对除镍效果的影响。实验结果表明,碱土金属置换沉淀法对酒石酸镍除废水中的铜络合物去除率可以达到90%以上。当反应温度和反应时间分别为30℃和30min左右,控制pH值为12、置换剂Ca(NO_3)_2与Ni~(2+)的摩尔比达到5,去除率可以达到94.97%。溶液中的CO_3~(2-)和EDTA会对处理效果产生一定的影响,在CO_3~(2-)和EDTA摩尔浓度为到Ni~(2+)的20%时,Ni~(2+)的去除率分别可以达到80%和70%以上。(2)采用碱土金属置换沉淀超滤技术处理酒石酸镍废水。根据上个部分的研究,发现自然沉降没法使沉淀物处理干净。处理后浊度甚至可以达到200NTU左右,用激光粒度仪检测发现水中的微粒直径在100nm以下,属于胶体物质,很难自然沉降下去。于是采用了超滤工艺对污水进一步处理。同样是研究了置换剂投加量、溶液初始pH值、反应时间、反应温度、酒石酸与镍离子的摩尔比、溶液中其他共存离子种类和浓度对除镍效果的影响。各种工况下Ni~(2+)去除率都可以达到95%以上。pH值达到12时Ni~(2+)去除率都可以达到99%以上。(3)研究了一种用分步沉淀技术处理镉镍废弃物的方法。这是一种利用镍镉两种金属离子和酒石酸生成的配合物稳定不同,而分离回收镍镉的方法。并研究了此方法处理回收镉镍电池的效果。将粉碎后的废料颗粒用HCL溶解并过滤,之后加入酒石酸,使酒石酸和酸液中金属(镉+镍)的摩尔比达到1:1,得到金属离子混合液。向混合液中加入NaOH,搅拌过滤,得到较纯的酒石酸镉,酒石酸镍溶液。然后给滤液中加入Ca(NO_3)_2置换剂,加碱至中性条件,过滤去除酒石酸钙,然后在继续加碱,得到Ni(OH)_2沉淀。此方法对镍和镉的回收率分别可以达到93.14、99.21%。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
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