本發明涉及一種電鍍廢料處理方法,屬于冶金化工技術領域。
背景技術:
電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕),提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性及增進美觀等作用。電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產生的排放物,其中含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬,成分十分復雜。在我國《國家危險廢物名錄》(環發[1998]89號)所列出的47類危險廢物中,電鍍污泥占了其中的7大類,是一種典型的危險廢物。目前,由于我國電鍍行業存在廠點多、規模小、裝備水平低及污染治理水平低等諸多問題,大部分電鍍污泥仍只是進行簡單的土地填埋,甚至隨意堆放,對環境造成了嚴重污染。
退鍍是退除制件表面鍍層的過程。退鍍是電鍍領域中不可避免的一環,其方法有兩種:一種是將退鍍零件浸泡在退鍍溶液中,其原理是利用化學溶解法將電鍍層除去;另一種方法是將退鍍零件放在退鍍溶液中進行電解,其原理是利用電化學法將電鍍層除去。退鍍后的退鍍液中也含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬,隨意排放對環境造成嚴重污染。
技術實現要素:
因此,本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷,提供一種電鍍廢料處理方法。
為了實現上述目的,本發明的一種電鍍廢料處理方法,包括以下步驟:
1)退鍍水沉淀鎳得到含鎳廢渣;
2)將含鎳廢渣與電鍍污泥混合加水洗滌,壓濾后得到混合物;
3)在步驟2中得到的混合物中加水漿化后泵入浸出槽;
4)浸出:在溫度為40-50℃的環境中,加入濃h2so4直至ph值為2.0,壓濾形成浸出液和濾渣;
5)對步驟4中獲得的浸出液進行萃銅工藝;
6)對步驟5得到的溶液進行再次浸出;
7)對步驟6中獲得的浸出液再次進行萃銅工藝;
8)將步驟7得到的溶液升溫至70℃,加入純堿粉末調整ph值至1.0-1.5,加入naclo3粉末,直至溶液中無fe2+后升溫至90℃以上加入純堿水,逐步調整ph值至4.0;過濾,濾渣入洗渣槽,濾液進除鈣鎂槽;
9)將步驟8得到的濾液升溫至60℃,加入氟化鈉粉末,直至溶液中鈣鎂離子質量百分比濃度小于0.2%;過濾,濾渣入洗渣槽,濾液進萃雜工序;
10)對步驟9中的濾液進行萃雜工藝,萃雜后加入稀硫酸對負載有機相里的金屬離子反萃進入液相;加入4.5n以上的鹽酸對fe3+進行反萃;
11)對步驟10中得到的溶液進行萃鎳工藝,萃鎳后加入稀硫酸對負載有機相里的金屬離子反萃進入液相;加入4.5n以上的鹽酸對fe3+進行反萃;
12)對萃鎳工藝中獲得的含鎳廢料進行鎳電積。
所述電鍍廢料處理方法還包括以下步驟:對步驟5、7中萃銅工藝獲得的含銅廢料進行銅電積。
所述電鍍廢料處理方法還包括以下步驟:
13.1)對經過銅電積后得到的廢渣、步驟6中得到的含鐵廢渣、步驟7中得到的含鈣鎂廢渣加入硫酸進行洗滌;
13.2)對步驟13.1中得到的物質加水洗滌,將洗滌后的廢渣回收。
采用上述技術方案,本發明的電鍍廢料處理方法,能夠對電鍍廢料進行處理,對廢料中的有害重金屬進行回收利用,同時避免環境污染。
附圖說明
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
以下通過附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
如圖所示,本實施例提供一種電鍍廢料處理方法,包括以下步驟:
1、退鍍水沉淀鎳;
原因:含有no3-對銅萃取劑有危害。
方法:升溫50-60℃,加入na2co3粉末,調ph值為7.5-8.0壓濾即可;如濾渣含no3-高,還需進行一次洗滌。
機理:ni(no3)2+na2co3=ni2co3↓+2nano3。
2、電鍍污泥或粗制nico3的洗滌。
原因:含有少量no3-對銅萃取劑有危害。
方法:入槽用自來水充分漿化,壓濾即可。
3、漿化。
目的:便于管道輸送,減少勞動量,降低勞動強度,保持車間其它區域衛生清潔。
方法:自來水(或一次洗渣水)與干凈固體原料充分漿化后泵入浸出槽。
機理:物理過程。
4、浸出。
目的:用h2so4溶解nico3。
方法:緩慢加入濃h2so4當ph=2.0溫度40-50℃,壓濾即可。濾渣入洗渣槽,濾液經二次過濾,進銅萃取;銅萃取后的溶液再次進行浸出工藝以及二次銅萃取工藝,得到的溶液進入后續的除鐵工藝,目的:(1)萃銅后產生酸可重復利用,(2)提高鎳的濃度。
機理:酸堿中和。
nico3+h2so4=niso4+co2↑+h2o
ni(oh)2+h2so4=niso4+2h2o
5、除鐵
目的:去除niso4溶液中的鐵離子。
方法:①升溫至70℃,加入純堿粉末,調ph=1.0-1.5,加入適量naclo3粉末,反應30分鐘;
②確認無fe2+后,升溫至90℃以上加入稀純堿水,調ph=3.5-4.0,終點ph=4.0。
③過濾,濾渣入洗渣槽,濾液進除鈣鎂槽。
機理:先生成黃鈉鐵礬,余下微量的fe3+形成fe(oh)3沉淀。
6fe2++naclo3+6h+=6fe3++nacl+3h2o(氧化)
6fe3++na2so4+12h2o=na2fe6(so4)4(oh)12↓+6h2so4(成礬)
fe3++3h2o=fe(oh)3↓+3h+(沉淀)
h2so4+na2co3=na2so4+co2↑+h2o(酸堿中和)
6、除鈣鎂
目的:去除鈣鎂離子,凈化萃取環境。
方法:①升溫至60℃,加入適量氟化鈉粉末,反應6-8米,鈣鎂皆≦0.002即可。
②過濾、濾渣入洗渣槽,濾液經二次過濾后進入萃雜工序。
機理:caf2和mgf2是難溶固體。
ca2++2naf↓=caf2↓+2na+mg2++2naf=mgf2↓+2na+
7、萃雜
目的:去除對鎳電積有害的金屬離子,如fe3+、zn2+、mn2+、cu2+、cr3+等。
機理:化學過程,共分5段,根據p507對不同金屬離子的萃取難易程度不同(fe3+>zn2+>ca2+>mn2+>ni2+>na+>h+);
①
原理:h3m+3naoh=na3m+3h2o。
②萃雜;na3m+re2+=re3m2+3na+。
③洗滌;用稀h2so4將ni2+反萃進入液相,目的是使進入反萃段的負載有機相不含ni2+。
④反萃;用稀h2so4將負載有機相里的金屬離子全部進入液相,也稱有機相再生。
⑤反fe3+;由于fe3+易萃難反,故需用4.5n以上的鹽酸進行反萃。
8、萃鎳
目的:提升溶液鎳離子濃度,去除有害陰離子,如cl-、no3-、f-等。
機理:同萃雜反應、分5段①na皂②萃取③洗滌④反萃⑤反fe。
9、銅電積
目的:使cu2+通過失去電子,形成單質金屬沉積在陰極板上。
機理:陰極反應:cu2+-2e→cu2h++2e→h2↑(酸度較大時)。
陽極反應:2oh-+2e→o2+2h+。
故在電積過程不只產生cu和h2,而且還生成h2so4和氧氣。
10、鎳電積
機理:陰極反應:ni2+-2e→ni。
陽極反應:2oh-+2e→o2+2h+。
11、洗渣:
目的:回收渣中的有價金屬,提高回收率,避免環境污染。
11.1一次洗渣,加入少量硫酸。
ni(oh)2+h2so4→niso4+2h2o
nico3+h2so4→niso4+co2↑+h2o
nif2+h2so4→niso4+2hf
11.2二次洗渣,直接用自來水洗滌,回收渣中的有價金屬,提高回收率,同時提高渣的ph值,主要是物理夾帶。
顯然,上述實施例僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。