多金属电镀污泥中铬的回收利用

发布时间：2017-07-30 21:24

  本文关键词：多金属电镀污泥中铬的回收利用

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【摘要】：为了从该电镀污泥中回收重金属铬,本研究的对象为贵阳市某电镀企业产生的电镀污泥,采用:采样-干燥-焙烧-浸出-分离-转化回收重金属的工艺流程。本文的研究可以实现电镀污泥中重金属的回收利用,也能降低污泥中的重金属对环境的污染。采用物理化学的分析、测试方法,研究电镀污泥的理化性质,测得污泥样的含水率为83%,pH为11.8,根据固体废物总量测定方法和ICP-MS测得电镀污泥中主要重金属Fe、Cr、Zn的含量分别为:3.18%、5.39%、3.55%。还测得烘干(于105℃温度下烘干)污泥样的烧失率为17.94%,焙烧后电镀污泥中的三种重金属Fe、Cr、Zn的含量分别为:3.92%、6.64%、4.37%,为电镀污泥回收工艺的确定奠定了基础。采用湿法回收电镀污泥中的重金属,重要的一步是污泥中重金属的浸出,首先确定最佳的浸出工艺以及浸出液分离提纯的方法:选择HCl和NaOH作为浸出剂。通过单因素实验和正交试验最终确定选用NaOH作为浸出剂,NaOH浸出具有较高的浸出率,还能选择性浸出铬。实验研究得到最佳浸出条件为:加3mol/L的NaOH量2.2ml、搅拌时间70min、浸出温度30℃、液固比为10:1。在该最优条件下做扩大试验得到Cr、Zn的浸出率分别为95.10%、93.23%。再根据不同重金属在不同pH范围内沉淀完全,通过调节pH来沉淀锌,在调节pH沉淀锌之前需要氧化Cr(Ⅲ)为Cr(Ⅵ)后,再调节pH沉淀锌而将其去除,确定最佳氧化条件为:30%H_2O2添加量为10mL、氧化时间为2h、氧化温度为50℃,此时氧化效率最佳,达到99.8%。分离锌的最佳条件为:pH为9、搅拌时间10min、温度为35℃,此时锌沉淀可达99.6%。为了实现电镀污泥中铬的回收,在分离提纯的含铬净化液中添加钡盐生产铬酸钡沉淀而将铬回收。研究得到最佳的回收工艺为:当取1g污泥浸出液的净化液时,添加0.25mol/L的BaCl_2.2H_2O溶液10m L,调节pH为9,搅拌10min,温度为35℃的条件下铬的回收率为99.6%。通过铬酸钡产品的各指标含量的测定,结果符合铬酸钡的质量标准。
【关键词】：电镀污泥 有价金属 浸出 分离提纯 回收
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X781.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 铬的性质及用途9-10
• 1.2 铬矿资源的分布及利用状况10-11
• 1.3 含铬电镀污泥的来源及危害11-12
• 1.3.1 含铬电镀污泥的来源11
• 1.3.2 含铬电镀污泥的危害11-12
• 1.4 电镀污泥中铬的处理现状12-19
• 1.4.1 稳定法处理含铬电镀污泥12-13
• 1.4.2 热化学法处理含铬电镀污泥13-14
• 1.4.3 资源化利用含铬电镀污泥14-19
• 1.4.3.1 酸法14-15
• 1.4.3.2 碱法15
• 1.4.3.3 生物法15-16
• 1.4.3.4 萃取法16-17
• 1.4.3.5 沉淀法17-18
• 1.4.3.6 电解法18
• 1.4.3.7 材料利用18-19
• 1.5 研究课题的目的及意义19-20
• 1.6 研究内容20-21
• 1.6.1 测定污泥样的理化性质20
• 1.6.2 确定浸出剂和最佳浸出条件20
• 1.6.3 分离浸出液中各金属、提纯目标金属20-21
• 1.6.4 回收目标金属21
• 1.7 研究技术路线21-22
• 第二章 研究材料及测试方法22-27
• 2.1 研究材料22-24
• 2.1.1 研究试验样品22-23
• 2.1.2 研究试验试剂23-24
• 2.1.3 研究试验仪器设备24
• 2.2 研究测试方法24-27
• 2.2.1 浸出液中Fe的百分含量的测定24-25
• 2.2.2 浸出液中Zn的百分含量的测定25
• 2.2.3 浸出液中Cr的百分含量的测定25-27
• 第三章 电镀污泥基本理化性质的研究27-30
• 3.1 测定污泥样的含水率27-28
• 3.2 测定污泥样的烧失率28-29
• 3.3 污泥样的pH29
• 3.4 污泥样中重金属的含量29
• 3.5 小结29-30
• 第四章 电镀污泥中重金属的浸出实验研究30-49
• 4.1 浸出理论30-32
• 4.2 浸出剂的选择32-34
• 4.3 浸出单因素实验34-40
• 4.3.1 HCl浸出单因素实验34-37
• 4.3.2 NaOH浸出单因素实验37-40
• 4.4 浸出正交实验40-46
• 4.4.1 HCL浸出正交实验40-44
• 4.4.2 NaOH浸出正交实验44-46
• 4.5 扩大实验46-47
• 4.6 浸出剂成本分析47
• 4.7 小结47-49
• 第五章 浸出液中重金属离子的分离研究49-58
• 5.1 沉淀法分离49-54
• 5.1.1 30%的双氧水氧化Cr~(3+)49-51
• 5.1.2 单因素对沉淀率的影响51-54
• 5.2 Na_2S沉锌54-57
• 5.2.1 pH对Zn沉淀率的影响54-55
• 5.2.2 Na_2S添加量对Zn沉淀率的影响55
• 5.2.3 温度对Zn沉淀率的影响55-57
• 5.3 小结57-58
• 第六章 净化液中回收金属铬实验研究58-66
• 6.1 回收铬制取BaCrO_4产品58-61
• 6.1.1 pH对BaCrO_4回收率的影响58-59
• 6.1.2 氯化钡添加量对BaCrO_4回收率的影响59-60
• 6.1.3 搅拌时间对BaCrO_4回收率的影响60
• 6.1.4 温度对BaCrO_4回收率的影响60-61
• 6.2 BaCrO_4产品的检测61-64
• 6.3 回收工艺流程64-65
• 6.4 小结65-66
• 第七章 结论与建议66-69
• 7.1 结论66-68
• 7.2 建议68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-77
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文77-78

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本文编号：596153