本发明涉及一种电炉渣在制备含镍污水处理剂中的用途。
背景技术：
：随着经济的快速发展，对于各种金属的需求也急剧增加，特别是电镀厂、线路板厂的镀镍工艺，金属镀件预处理过程中镀件的酸洗、漂洗以及一些酸性电镀槽如酸性镀铜、镀镍等镀后的漂洗水含有大量的镍，浓度在0-900mg/L不等，其中大部分镍的价态是正2价，极容易参与各种反应生成具有致癌性的物质。目前，针对镍废水的处理方法主要是根据其形态来设计的。比较典型的铁氧体法是利用硫酸亚铁与镍生成铁氧体晶体，易于分离且无二次污染，但是其利用受镍废水的浓度限值，一般只能处理浓度为30-200mg/L的镍废水。吸附方法主要是利用腐殖酸树脂、活性炭等吸附剂来吸附溶液中的镍离子，但工业上普遍使用的吸附都价格昂贵，制约了其广泛使用。化学沉淀法是利用氢氧化钠等碱性物质与聚合物等物质协同使用，去除废水中的镍离子，但其反复调节ph过程较复杂。其他一些处理方法涉及的药剂制备过程复杂，无法进行有效的利用。针对上述问题，找到一种简单易行的含镍废水处理技术迫在眉睫。电炉渣是电炉炼钢过程中排出的典型固体废物，主要利用途径是粉磨或粒化后作为水泥原料、筑路材料、地基回填材料以及一些砖制品、混凝土制品等。由于电炉渣综合利用技术还比较狭窄，需求一种更高效、简单的利用途径势在必行。如果能够在环境治理领域得以应用，更是一种变废为宝的最佳途径。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含镍污水处理剂，用于解决现有技术中含镍污水处理方法的不足，同时一种使得电炉渣变废为宝的途径。为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电炉渣在制备含镍污水处理剂中的用途。所述电炉渣还包括以下技术特征中的任意一种或几种：(1)MgO的含量为5％～10％；(2)CaO的含量为30％～40％；(3)电炉渣的粒径小于等于5目。本发明的另一方面还提供了一种含镍污水处理剂，所述含镍污水处理剂包括电炉渣。优选地，所述电炉渣为炼钢电炉渣。优选地，电炉渣还包括以下特征中的任意一种或几种：(1)MgO的含量为5％～10％；(2)CaO的含量为30％～40％；(3)电炉渣的粒径小于等于5目。典型的炼钢电炉渣主要含有10％-15％二氧化硅(Si02)，5％-10％的氧化镁(MgO)，30％-40％的氧化钙(CaO)，0.5％-1％的单质铁，25-35％的氧化铁(FeO、Fe2O3)，以及少量的P205、Al2O3以及硫化物等，电炉渣中化学成分主要的存在形态有碳酸盐、硅酸盐以及氧化物。MgO和CaO能够水解生成OH-，显著提高水体的pH，与Ni(II)生成Ni(OH)2。本发明的另一个方面提供了含镍污水处理剂用于处理含镍污水的用途。本发明的另一个方面提供了水处理方法，将上述含镍污水处理剂与含镍污水混合反应。优选地，当含镍污水中镍的浓度大于等于50mg/L时，所述电炉渣的使用量大于2.5g/L。优选地，当含镍污水中镍的浓度大于等于100mg/L时，所述电炉渣的使用量大于等于10g/L。优选地，当含镍污水中镍的浓度大于等于200mg/L时，所述电炉渣的使用量大于等于30g/L。优选地，所述含镍污水处理剂与污水混合后反应的时间为3～8小时。优选地，所述含镍污水和含镍污水处理剂混合反应后在污水中加酸。优选地，所述酸为硫酸。如上所述，本发明的含镍污水处理剂，具有以下有益效果：1)本发明利用电炉渣氧化钙与氧化镁碱性的特点，显著降低废水中的镍离子，同时较少调节废水ph的步骤和药剂，大大节约成本；2)本发明采用的电炉渣具有碳酸盐和硅酸盐物质的成分，碳酸盐物质可以与镍离子生成碳酸盐结合态，降低其可溶性。同时电炉渣中的硅酸盐在水溶液的作用下可有一定量的水解反应，生成的硅酸盐凝胶具有较大的表面积，可与重金属离子产生吸附和共沉淀作用，显著降低污水中的镍离子。较细的电炉渣还具有一定的孔结构，能够吸附重金属离子，此外电炉渣比重大的特点也可以以较快的速度沉淀于底部，固液分离过程简单，成本低廉；3)本发明对镍离子的浓度和原始废水的ph具有广泛的适用性，可处理浓度在50-500mg/l、ph在2-7的镍废水，具有理想的去除效果；4)本发明具有反应速度快、流程短的特点，反应基本在3个小时内可结束，大大缩短了治理过程，增加治理能力；5)本发明采用常见的工业废弃物电路渣作为治理药剂，属于废弃物的再生利用，具有良好的社会、经济、环境效益；6)采用本发明处理含镍污水之后还可以回收电炉渣和沉淀物，达到再利用的目的，尤其是回收物中还含有金属。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。实施例1采用炼钢电炉渣作为含镍污水处理剂，镍废水中镍的浓度为200mg/l。测得电炉渣中MgO的含量为8％，电炉渣中CaO的含量为30％，粒径为5目。利用人工撒入含镍污水中，电炉渣的使用量为10g/L。反应时间为3小时，反应完全后在污水中加入稀硫酸，测得污水的pH为7后方排放。实施例2电炉渣的使用量为20g/L，其他与实施例1相同。实施例3电炉渣的使用量为30g/L，其他与实施例1相同。实施例4电炉渣的使用量为35g/L，其他与实施例1相同。实施例5电炉渣的使用量为40g/L，其他与实施例1相同。实施例6电炉渣的使用量为50g/L，其他与实施例1相同。实施例7电炉渣的使用量为55g/L，其他与实施例1相同。表1电炉渣的使用量对去除率的影响由实施例1-7的清楚结果见表1，表明向镍污染废水中掺入一定量的电炉渣(宝钢厂内生产)基本能够去除污水中的镍离子，随着添加量的增加处理效果进一步提升，当添加量达到30g/L后处理后的废水指标能够满足GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求。废水中的重金属浸出浓度采用ICP-MS(美国产安捷伦7700型)进行测定。实施例8采用炼钢电炉渣作为含镍污水处理剂，镍废水中镍浓度为100mg/l，pH为2。测得电炉渣中MgO的含量为10％，电炉渣中CaO的含量为40％，粒径为4目。利用人工撒入含镍污水中，电炉渣的使用量为10g/L。反应时间为3小时，反应完全后在污水中加入稀硫酸，测得污水的pH为7后方排放。实施例9镍废水的pH为2,其他与实施例8相同。实施例10镍废水的pH为3,其他与实施例8相同。实施例11镍废水的pH为4,其他与实施例8相同。实施例12镍废水的pH为5,其他与实施例8相同。实施例13镍废水的pH为6,其他与实施例8相同。表2废水原始pH对去除率的影响原始Ph234567去除率(％)83.797.9597.3595.8894.1493.56反应后pH5.469.899.9510.0210.0510.07实施例8-13的清楚结果见表2，表明电炉渣处理镍废水对原始废水的pH和浓度都具有广泛的适用性，pH在2-7的镍废水均具有良好的效果，水体pH采用pH计测定，pH计为上海赛伯乐仪器有限公司销售的MP511型系列精密酸度计/pH计。实施例14采用炼钢电炉渣作为含镍污水处理剂，镍废水中镍的浓度为50mg/l，pH为4。测得电炉渣中MgO的含量为5％，电炉渣中CaO的含量为36％，粒径为4目。利用人工撒入含镍污水中，电炉渣的使用量为2.5g/L。反应时间为8小时，反应完全后在污水中加入稀硫酸，测得污水的pH为7后方排放。实施例15镍废水的浓度为100mg/l，其他与实施例14相同。实施例16镍废水的浓度为200mg/l，其他与实施例14相同。实施例17镍废水的浓度为300mg/l，其他与实施例14相同。实施例18镍废水的浓度为400mg/l，其他与实施例14相同。实施例19镍废水的浓度为500mg/l，其他与实施例14相同。表3溶液原始浓度对去除率的影响实施例14-19的去除率见表3，可见，电炉渣处理镍废水对原始废水的浓度都具有广泛的适用性，对镍离子浓度在50-500mg/l内具有很好的去除效果。实施例20采用炼钢电炉渣作为含镍污水处理剂，镍废水中镍浓度为200mg/l，pH为4。测得电炉渣中MgO的含量为7％，电炉渣中CaO的含量为32％，粒径为4目。利用人工撒入含镍污水中，电炉渣的使用量为30g/L。反应时间为1分钟，反应完全后在污水中加入稀硫酸，测得污水的pH为7后方排放。实施例21反应时间为3分钟，其他与实施例20相同。实施例22反应时间为5分钟，其他与实施例20相同。实施例23反应时间为7分钟，其他与实施例20相同。实施例24反应时间为10分钟，其他与实施例20相同。实施例25反应时间为15分钟，其他与实施例20相同。实施例26反应时间为30分钟，其他与实施例20相同。实施例27反应时间为60分钟，其他与实施例20相同。实施例28反应时间为90分钟，其他与实施例20相同。实施例29反应时间为120分钟，其他与实施例20相同。实施例30反应时间为150分钟，其他与实施例20相同。实施例31反应时间为180分钟，其他与实施例20相同。表4反应时间对去除率的影响实施例20-31的去除效果见表4，表明电炉渣对镍离子的去除具有较快的反应速度，180分钟后均可基本完成去除。以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。当前第1页1 2 3