一种电镀废水的处理方法与流程

文档序号:11800210阅读:243来源:国知局

本发明属于电镀废水处理技术领域,具体涉及一种电镀废水的处理方法。



背景技术:

电镀工业是我国重要的加工行业,目前以镀锌、镀铜、镀镉、镀镍和镀铬为主,集中分布在机器制造、轻工、电子、航空航天及仪器仪表等工业领域中。电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物,随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等,毒性较大,有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质,对人类危害极大。据不完全统计,全国电镀行业每年排放含重金属的废水大约4亿吨,导致江河湖海的严重污染。因此,必须采取措施,进行末端治理。因此,对电镀废水必须认真进行回收处理,做到消除或减少其对环境的污染,具有重要的现实意义。

电镀废水净化处理中较为常用的方法有化学法、高压脉冲电解法、离子交换法和生物法等。实际上,这些重金属废水的处理方法都是一种污染转移,将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式,对这些物质最终的处置,通常是进行填埋。因此,重金属对环境的危害依然长期存在,常常造成对地下水和地表水的污染,对这种污染的治理常常需要付出更加昂贵的代价。近年来,环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水,以减少或消除重金属在环境中的积累,并满足日益严格的环保要求。目前存在的最大难点:铁、铜、钴或镍等重金属离子互相包裹,化学性质稳定,现有技术难于分离,资源化利用率极低,从而导致了重金属资源的极大浪费。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种电镀废水的处理方法。

本发明采取的技术方案为:

一种电镀废水的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)混合吸附:按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒,搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%;

(2)电化学溶解:将上述混合物料投放到镍槽中,镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内,向电解槽内滴加硫酸溶液,调节pH至5-6,添加溶液百分比为25-30%的磷酸盐,阴极为铜板,开始电化学溶解;

(3)超滤分离:将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液,过滤沉淀为磷酸铁,向超滤透析液中添加2-4%的络合剂,将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液;

(4)分离铜渣:向离子络合物废液中添加重量百分比为25-30%的碱,控制加热反应温度为140℃~160℃,反应时间为2-3h;

(5)酸化解络:将上述混合物通过超滤膜进行过滤,得到的沉淀为氢氧化铜,向得到的超滤液中加入硫酸,调节pH至5-6,通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络;

(6)萃取分离镍:将解络后的液体浓缩至原体积的60%,浓缩液中重金属离子的浓度达到2800~3500mg/L,采用含3.0 mol/L萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液,萃余液为含钴溶液。

进一步的,所述步骤(2)中磷酸盐可替换为磷酸氢盐、磷酸二氢盐中的任意一种。

进一步的,所述步骤(2)中磷酸盐优选为浓度为0.3-0.5 mol/L的磷酸钠溶液。

进一步的,所述步骤(4)中的碱为KOH、NaOH 或Na2CO3。

进一步的,所述步骤(6)中萃取剂为CP-150、M5640、Lix984、N902中的至少一种

本发明的有益效果为:

本发明提供的电镀废水的处理方法,得到的铁、钴、铜、镍的收率高,成本低,工艺流程短。首先通过混合吸附工艺,向废液中添加导电活性碳颗粒,使得混合后的物料空隙率小于8%,可大大提高电镀废水的导电性,可提高电流效率,降低成本;再进行电化学溶解,添加的磷酸盐可将液体中的铁元素分离出来,环保性效果好。

本发明中的超滤分离工艺后,向超滤透析液中添加络合剂形成离子络合物废液,向离子络合物废液中添加碱,控制加热反应温度,有利于快速高效将废液中的铜元素分离,处理过程无废水排放。

将去除铜的废液进行酸化解络,向得到的超滤液中加入硫酸,调节pH至5-6,通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络,萃取分离得到硫酸镍溶液,萃余液为含钴溶液,得到的铜、镍、钴金属纯度很高,产品附加值高,铁回收率≥ 90%,铜回收率≥ 80%,镍回收率≥ 75%,实现节能减排,并且分离过程中使用的材料可以循环使用,还具有工艺周期短,效率高的优点。

具体实施方式

实施例1

一种电镀废水的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)混合吸附:按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒,搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%;

(2)电化学溶解:将上述混合物料投放到镍槽中,镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内,向电解槽内滴加硫酸溶液,调节pH至5-6,添加溶液百分比为25%的浓度为0.5 mol/L的磷酸钠溶液中,阴极为铜板,开始电化学溶解;

(3)超滤分离:将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液,过滤沉淀为磷酸铁,向超滤透析液中添加2%的络合剂,将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液;

(4)分离铜渣:向离子络合物废液中添加重量百分比为25%的KOH,控制加热反应温度为140℃,反应时间为3h;

(5)酸化解络:将上述混合物通过超滤膜进行过滤,得到的沉淀为氢氧化铜,向得到的超滤液中加入硫酸,调节pH至5-6,通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络;

(6)萃取分离镍:将解络后的液体浓缩至原体积的60%,浓缩液中重金属离子的浓度达到2800~3500mg/L,采用含3.0 mol/LCP-150萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液,萃余液为含钴溶液。

实施例2

一种电镀废水的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)混合吸附:按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒,搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%;

(2)电化学溶解:将上述混合物料投放到镍槽中,镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内,向电解槽内滴加硫酸溶液,调节pH至5-6,添加溶液百分比为28%的浓度为0.4 mol/L的磷酸氢钠中,阴极为铜板,开始电化学溶解;

(3)超滤分离:将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液,过滤沉淀为磷酸铁,向超滤透析液中添加3%的络合剂,将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液;

(4)分离铜渣:向离子络合物废液中添加重量百分比为28%的NaOH,控制加热反应温度为150℃,反应时间为2.5h;

(5)酸化解络:将上述混合物通过超滤膜进行过滤,得到的沉淀为氢氧化铜,向得到的超滤液中加入硫酸,调节pH至5-6,通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络;

(6)萃取分离镍:将解络后的液体浓缩至原体积的60%,浓缩液中重金属离子的浓度达到2800~3500mg/L,采用含3.0 mol/L M5640萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液,萃余液为含钴溶液。

实施例3

一种电镀废水的处理方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)混合吸附:按照体积比5:1向废液中添加粒度为0.8-4cm的导电活性碳颗粒,搅拌均匀使得混合后的物料空隙率小于8%;

(2)电化学溶解:将上述混合物料投放到镍槽中,镍槽外面套上隔膜袋做为阳极放入电解槽内,向电解槽内滴加硫酸溶液,调节pH至5-6,添加溶液百分比为30%的浓度为0.3mol/L的磷酸二氢钠中,阴极为铜板,开始电化学溶解;

(3)超滤分离:将电解后的产物通过超滤膜超滤得超滤透析液,过滤沉淀为磷酸铁,向超滤透析液中添加4%的络合剂,将超滤透析液中的铜、钴或镍重金属离子形成离子络合物废液;

(4)分离铜渣:向离子络合物废液中添加重量百分比为30%的Na2CO3,控制加热反应温度为160℃,反应时间为2h;

(5)酸化解络:将上述混合物通过超滤膜进行过滤,得到的沉淀为氢氧化铜,向得到的超滤液中加入硫酸,调节pH至5-6,通过酸化使超滤液中的重金属离子络合物进行解络;

(6)萃取分离镍:将解络后的液体浓缩至原体积的60%,浓缩液中重金属离子的浓度达到2800~3500mg/L,采用含3.0 mol/L N902萃取剂的硫酸萃取得到硫酸镍溶液,萃余液为含钴溶液。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1