一种COD_Cr测定废液的资源化处理方法

专利名称：一种COD_Cr测定废液的资源化处理方法
技术领域：
本发明属于废液资源化处理技术领域，具体涉及回收C0D&测定废液中银、汞、铁、铬四种重金属和硫酸的方法。
背景技术：
采用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂测定出的化学耗氧量表示为C0D&。硫酸银作为重铬酸钾法测定C0D&的催化剂，只起催化作用而没有被消耗，测定后的废液中含有大量的银离子，可溶性银盐是废水中有毒害的污染物质。硫酸汞作为氯离子掩蔽剂能够与水样的中的氯离子生成络合物，没有被消耗，仍然存在于测定后的废液中。六价铬在反应结束后全部转化成三价铬，但是物质量不变。滴定过程中硫酸亚铁铵还原剩余的重铬酸钾，自身被氧化成为硫酸铁和硫酸铵。 如采用国标GBl 1914-89测定水样的C0D&值，每测定一个水样产生的废液中含有
O.3g硫酸银、O. 4g硫酸汞、O. 98g硫酸铬、O. 6g左右硫酸铁和约170mL17. 3%的硫酸废液。如果未经处理直接排入城市下水管网，不仅污染环境，而且还会造成银、汞、铬等重金属和硫酸资源的浪费。因此，对C0D&废液进行资源化处理必定会有较好的经济价值和环境效益。目前C0D&废液处理技术主要有4大类方法
I. NaCl沉淀-还原法
首先向C0D&废液中投加NaCl，用真空过滤法将AgCl沉淀滤出，再向滤液中投加FeS，其在酸性条件下与汞氯络合物反应生成黑色的HgS沉淀。氯化银与锌粉颗粒混合后加入硫酸，新生态的氢将氯化银还原成银粉，后加入硝酸加热生成硝酸银，在加入浓硫酸生成硫酸银。回收的硫化萊中加入1:1盐酸生成氯化萊，加入NaOH生成HgO沉淀,取出沉淀加入稀H2SO4生成橙黄色的二氧硫酸汞沉淀Hg (HgO) 2S04。2.直接沉淀-还原法
铁直接沉淀法是在C0D&分析废液中加入光洁铁片，于35°C下放置2 3小时，至金属银和汞呈海绵状沉淀。取出铁片，清除上层清液，然后过滤、洗涤得到灰色金属银和汞沉淀物。取此沉淀物，加入浓H2SO4，加热至部分沉淀物刚溶解。此时银进入溶液，而汞仍以金属沉渣物形态存在，分离并洗涤沉渣。将上述液体转入蒸馏水中，加入光洁铁片并放置2 3小时，银离子即被还原
成金属银沉淀。取出铁片，过滤、洗涤即得灰色银粉。取上述金属沉渣物，加入一定量浓H2SO4，加热至汞累积，弃去溶液得金属汞。最后将所得银汞制成Ag2SO4和Hg (HgO) 2S04用于C0D&分析。3.银-氨络合-还原法
向C0D&废液里加入NaCl，真空过滤得到AgCl沉淀物，并保留滤液。将AgCl溶于浓NH4OH中，生成可溶性银-氨络离子，然后加入一寸长的金属铜丝，放置24 48小时。取出铜丝，进行过滤洗涤和干燥，即得纯净的银粉。将银粉溶于浓H2SO4中制成H2SO4-Ag2SO4混合溶液，用作C0D&分析试剂。取上述滤液加入钢丝绒，振荡一段时间后进行真空过滤。将滤渣洗涤、过滤并于60 V下烘干，得到氯化亚汞和汞的混合物。加入王水后转化成氯化汞，进一步将其转化成二
氧硫酸汞。4.电解-还原法
该方法是采用石墨电极将金属银和汞的混合物镀到阴极上，然后进行化学处理，得到硫酸银和硫酸亚汞，并用于C0D&的测定。表I各种方法的比较
权利要求
1.一种COD&测定废液的资源化处理方法，其特征在于包括以下连续步骤 a)向0 &测定废液中加入氯化钠，充分搅拌，生成氯化银沉淀，氯化钠投加量为理论值的2 3倍； b)过滤、洗涤、干燥沉淀； c)向洗净干燥后的氯化银中加入质量百分浓度98%的浓硫酸，氯化银与浓硫酸发生反应，生成硫酸银和氯化氢气体，，98%的浓硫酸的加入量为浓硫酸与氯化银发生反应理论消耗的量的I. 2 I. 5倍，反应温度为320°C 330°C，反应时间为20min 22min ； d)生成的白色固体依次洗涤、过滤，即制得硫酸银固体； e)将除银COD&测定废液通过强碱性阴离子交换树脂，然后用蒸馏水洗脱，回收硫酸； f)取上述树脂流出液，投加硫化钠与汞氯络合物反应生成黑色的硫化汞沉淀，真空过滤、洗涤；向回收的硫化汞中加入1:1盐酸生成氯化汞，加入氢氧化钠生成氧化汞沉淀，取出沉淀加入1:5的硫酸生成橙黄色的二氧硫酸萊沉淀； g)将上述滤液PH值调至碱性，加热，生成红褐色沉淀，真空过滤、干燥、灼烧，得到氧化铁粉末； h)将上述滤液pH值回调至酸性，生成灰绿色沉淀，真空过滤、干燥、灼烧，得到三氧化二铬粉末。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤b)中，把生成的氯化银沉淀洗涤至无硫酸根离子和氯离子。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤d)中，反应生成的硫酸银依次用自来水和蒸馏水进行洗涤；反应产生的氯化氢气体用碱液进行吸收。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤e)中，废液通过强碱性阴离子交换树脂的流速为10mL/min，10个BV之后进液停止；采用蒸馏水对树脂进行脱附再生，15个BV之后再生完成。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤f)中，硫化钠投加量为I.Og/L ;向硫化汞沉淀中投加1:1的盐酸，使黑色沉淀全部转变为略显白色的氯化汞，反应过程中产生的硫化氢气体采用碱液进行吸收；将洗涤、干燥后的氯化汞晶体溶解于40°C 1:1的乙醇-水中，后加入6mol/L的氢氧化钠溶液，生成橙色的氧化汞沉淀；收集60°C干燥后的沉淀物并向其加入1:5硫酸，生成橙黄色二氧硫酸汞Hg (HgO)2SO4沉淀，过滤、洗涤、干燥。
6.如权利要求I或5所述的方法，其特征在于浓度为1:1盐酸投加量为理论值的I.I倍。
7.如权利要求I或5所述的方法，其特征在于浓度为1:5硫酸投加量为理论值的I.5 2倍。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤g)中，将上述滤液PH值调至10 11，马弗炉灼烧温度为450°C。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于步骤h)，中将上述滤液pH值回调至4 5，马弗炉灼烧温度为500°C。
全文摘要
从CODCr测定废液中回收银、汞、铁、铬四种重金属和硫酸的方法，属于废液资源化处理技术领域。主要包括NaCl-H2SO4法回收Ag2SO4技术；强碱性阴离子交换树脂酸阻滞原理回收H2SO4技术；Na2S-HCl-NaOH-H2SO4法回收Hg2SO4技术和顺序沉淀法回收Fe2O3、Cr2O3和Na2SO4溶液技术。本发明方法工艺简单，易于操作；硫酸银、硫酸汞的回收率高，分别达到了达到80.6%和87.8%；硫酸的回收率达到了82%；不会造成二次污染；产品质量好，回收硫酸银、硫酸汞均达到了市售试剂的标准，可在CODCr测定中循环使用；回收成本低。
文档编号C02F9/04GK102807293SQ20121031173
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者翟建, 姜春华, 陆新华 申请人:南京化工职业技术学院