本发明属于固废处理
技术领域：
，具体涉及一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法。
背景技术：
：电镀污泥是电镀行业生产过程中产生的有毒有害的危险固体废弃物，包括电解池中阳极溶解所产生的泥渣和过滤所得泥渣以及使用化学-沉淀法处理废水时产生的污泥。电镀污泥中镍、铜、铬、锌等金属含量很高，因此对电镀污泥有价金属回收显得十分必要。目前对电镀污泥的处理方法不当，弃之于空旷场地。由于这些沉淀物物理化学性质并不是十分稳定，久而久之会随着时间的推移及外部环境的变化，其中的金属离子重新释放出来严重污染水源和土壤，进而威胁人体身体健康。氯化焙烧法主要用于金属冶金行业，氯元素化学性质活泼，具有广泛的应用范围，在一定条件下较容易和大多数金属或该金属氧化物等化合物发生反应生成金属氯化物，相较于其他该金属化合物(如氧化物、硫化物等)，金属氯化物具有易溶于水、乙醇等溶剂、相对熔点低、易于挥发等特点，且对于不同金属来说，其氧化难易程度不同且所生成的金属氛化的物化性质存在明显不同。氯化焙烧法即是在焙烧过程中通过使用氯气、氯化氢、固体氯化盐等氯化剂使矿物原料中的目的金属组分转变成相应氯化物，根据上述金属氯化物特性，达到使目的金属组分分离、精炼的过程。根据金属氯化物性质，可采用高温氯化焙烧法使金属直接以气相或熔融相形式直接与电镀污泥分离，亦可配合浸润法等其它提取方法，将金属氯化物分离提纯。其次，氯化焙烧法相较于其他火法冶金方法操作温度低，节约能源。但目前氯化焙烧方法主要用于工业冶金矿物原料中金属的分离富集，尚未有氯化焙烧选择性回收高重金属含量的电镀污泥中重金属的报道。中国专利“电镀污泥的处理方法”(cn201810278358.9)向电镀污泥中加入复合添加剂，在紫外光照射下搅拌，然后再加入焦炭粉，混匀，压滤，将泥饼粉碎、烘干，置于温度为1100-1200℃条件下进行熔炼处理，将熔炼产生的废气经过净化处理后排出，并将熔炼后的物料进行提炼分离，即可得到熔融渣和金属合金；但这种方法需要消耗大量的热能，而且工艺流程繁杂。中国专利“一种从电镀污泥中回收铜、镍的方法”(cn201710900663.2)采用氨法和溶剂萃取法联用的方式来回收电镀污泥中的重金属铜和镍，工艺较为复杂，且铜的回收率不到90％，镍的回收率不到10％。中国专利“一种分别回收电镀污泥中铜、镍、锌的方法”(cn201710541111.7)通过溶解、固液分离、置换、浓缩等工艺直接得到了硫酸钙、海绵铜、聚合氯化铁、氧化锌、硫酸镍氨和硫酸钠工业级产品，并不能判断对重金属含量高的电镀污泥是否也有很高的回收率，且工艺流程复杂。中国专利“一种分类回收电镀污泥中铁、铜、镍、铬的方法”(cn201710612163.9)提供了一种分类回收电镀污泥中铁、铜、镍、铬的方法，从工艺上看可实现铁、铜、镍、铬的回收，但氨浸加上电解获得镍铜合金的方法所用氨溶液量太大，电解时间长，回收铁、铝、铬需要大量的酸，工艺相对繁琐，且获得的硫酸铬品质不高。技术实现要素：针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法。本发明目的通过以下技术方案实现：一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法，包括如下步骤：(1)将电镀污泥与氯化剂混合均匀，然后在惰性气氛及159～400℃温度下焙烧处理，实现电镀污泥中铬、镍、铜的选择性氯化，挥发的氯化铬通过尾气收集并用水吸收，得到氯化铬溶液；(2)将步骤(1)中固体物料冷却至常温后研磨过筛处理，然后加水溶解其中的氯化镍、氯化铜，固液分离，得到金属氯化物混合溶液及固体泥渣。优选地，步骤(1)中所述氯化剂为cacl2、nh4cl、hcl中的至少一种。更优选地，所述氯化剂为hcl。优选地，步骤(1)中所述电镀污泥与氯化剂混合的质量比为1:(0.5～1.0)。优选地，步骤(1)中所述焙烧处理的时间为1～4h。优选地，步骤(2)中所述研磨过筛处理后的固体物料与加水溶解的固液比为1:5。本发明原理为：在一定条件下，氯元素较容易和大多数金属或该金属氧化物等化合物发生反应生成金属氯化物，相较于其他该金属化合物(如氧化物、硫化物等)，金属氯化物具有易溶于水、乙醇等溶剂、相对熔点低、易于挥发等特点，电镀污泥中的铬可与氯化物形成氯化铬且氯化铬的沸点为159℃，在低温下即可挥发，镍、铜的氯化物沸点较高，不易挥发，从而可将铬与镍、铜分离。焙烧后固体中含有易溶于水的镍、铜氯化物，通过水浸即可得到镍、铜浓度高的溶液。相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：(1)本发明方法通过氯化焙烧以气固分离的方式回收氯化铬，通过水浸的方式以液固分离得到金属氯化物的溶液。将铬与镍、铜分离，完成电镀污泥中有价金属的分离回收，即环保，又可对有色金属资源再生利用。(2)本发明一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法可适用于含铬、镍、铜等一种或多种金属的电镀污泥，解决了现有的电镀污泥分离回收方法存在分离回收的金属种类单一，不能对电镀污泥进行彻底无毒处理的技术问题。(3)本发明结合工业冶金中的氯化焙烧技术对电镀污泥进行处理，解决了电镀污泥中有价金属的选择性提取难题，提高了重金属的分离效率和回收效率，以盐酸作为氯化剂处理后电镀污泥中铬的回收率大于85％，镍、铜的回收率大于90％，而且工艺简单，适合大规模的工业生产流程，处理量大，回收效果好，具有较高的环境和经济效益，有利于电镀污泥的资源化利用。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1本实施例的一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法，具体步骤如下：(1)取2g电镀污泥与1.6ml盐酸混合搅拌，然后放在管式炉中氮气气氛下以200℃焙烧处理2h，焙烧过程中挥发的氯化铬通过尾气收集并用水吸收，得到氯化铬溶液；(2)将步骤(1)中固体物料自然冷却至室温后研磨过筛处理，然后根据固液比为1:5向筛后的细粉加入蒸馏水，在摇床振荡15分钟后，离心、过滤，复上述操作2次，得到含镍、铜金属氯化物的混合液和固体泥渣。本实施例中，铬、镍、铜的回收率为85.7％、99.5％、99.3％。实施例2本实施例的一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法，具体步骤如下：(1)取2g电镀污泥与2ml盐酸混合搅拌，然后放在管式炉中氮气气氛下以300℃焙烧处理2h，焙烧过程中通过尾气收集装置将挥发的氯化铬收集并用水吸收，得到氯化铬溶液；(2)将步骤(1)中固体物料自然冷却至室温后研磨过筛处理，然后根据固液比为1:5向筛后的细粉加入蒸馏水，在摇床振荡15分钟后，离心、过滤，复上述操作2次，得到含镍、铜金属氯化物的混合液和固体泥渣。本实施例中，铬、镍、铜的回收率为80％、95.6％、90.3％。实施例3本实施例的一种氯化焙烧法选择性回收电镀污泥中重金属的方法，具体步骤如下：(1)分别取2g电镀污泥与2ml盐酸、2g氯化铵、2g氯化钙混合搅拌，然后放在管式炉中氮气气氛下以200℃焙烧处理2h，焙烧过程中通过尾气收集装置将挥发的氯化铬收集并用水吸收，得到氯化铬溶液；(2)将步骤(1)中固体物料自然冷却至室温后研磨过筛处理，然后根据固液比为1:5向筛后的细粉加入蒸馏水，在摇床振荡15分钟后，离心、过滤，复上述操作2次，得到含镍、铜金属氯化物的混合液和固体泥渣。本实施例中，不同氯化剂条件下铬、镍、铜的回收率见表1。表1不同氯化剂条件下铬、镍、铜的回收率氯化剂铬回收率/％镍回收率/％铜回收率/％hcl87.699.799.3nh4cl80.586.777.8cacl261.477.863.1由表1结果可见，以盐酸作为氯化剂的回收效果远远优于其他氯化剂。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12