本發明涉及一種不銹鋼中鎳的回收利用方法。
背景技術:
不銹鋼被譽為鋼鐵產品中的精品,以其優越的耐蝕性、獨特的表面和優異的加工性能,發展十分迅速,應用領域越來越廣闊。不銹鋼帶鋼的酸洗是冷軋不銹鋼生產中關鍵的一道工序,對保證產品表面質量具有決定性的作用。酸洗工藝也由六、七十年代的純化學酸洗發展到目前的化學酸洗與電解酸洗相結合的工藝。 在不銹鋼酸洗中產生會產生包含重金屬鎳、鉻的的廢水。傳統上,這些廢水直接排放,嚴重污染了環境。
為了應對日益嚴重的環境問題,業界正著手解決廢水的污染問題。采用一些化學沉淀的方法能使廢水回收利用,但是沉淀產生的含重金屬污泥的處理仍然是個問題。由于近年來金屬價格的上漲,一些金屬資源,例如鎳、鉻的回收可能產生經濟效益。因此出現了從含重金屬廢水或污泥中提取貴金屬的工藝。但是目前的不銹鋼酸洗廢液回收技術,在廢水回收和金屬回收上分別進行考慮,其結果是在一些工藝中,只能選擇回收水和金屬其中之一,或者通過兩個相互獨立的工藝中來實現含金屬廢液的水和金屬的綜合回收。這無疑增加了整個回收過程的時間、 資源等方面的耗費。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種不銹鋼中鎳的回收利用方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種不銹鋼中鎳的回收利用方法,收集不銹鋼廢水,廢水中包括鎳離子,亞鐵離子、鐵離子、鉻離子中的部分或全部,以及硫酸鈉,該方法包括以下步驟 :
對廢水中加入酸,調節pH 值至2.5-3.5之間;
將該廢水注入固液分離裝置內進行固液分離,廢水中的鐵離子和鉻離子在固液分離裝置中形成沉淀;
將液體倒出,向液體中加入堿,調節pH 值至5.5-6.0之間,進行充分反應,得反應液;
將反應液中的沉淀過濾掉,取液體注入離子交換裝置進行離子交換,以提取其中的鎳;以及將離子交換后輸出的液體回輸至儲罐。
進一步,對廢水中加入濃H2SO4 ,調節pH 值至3.0。
進一步,通過氫氧化鈉調節該液體pH 值至5.5。
進一步,該離子交換裝置中的離子交換樹脂為鈉型弱酸性陽離子交換樹脂。
本發明的有益效果是:本發明可以有效回收不銹鋼酸洗廢水污泥中的重金屬離子,而且有利地保護了環境,回收成本也較低,設備工藝相對不是很復雜,實現可以從廢液中提取鎳離子,在不引入新的雜質的情況下,能回收廢水。
具體實施方式
以下結合對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。
一種不銹鋼中鎳的回收利用方法,收集不銹鋼廢水,廢水中包括鎳離子,亞鐵離子、鐵離子、鉻離子中的部分或全部,以及硫酸鈉,該方法包括以下步驟 :
對廢水中加入酸,調節pH 值至2.5-3.5之間;
將該廢水注入固液分離裝置內進行固液分離,廢水中的鐵離子和鉻離子在固液分離裝置中形成沉淀;
將液體倒出,向液體中加入堿,調節pH 值至5.5-6.0之間,進行充分反應,得反應液;
將反應液中的沉淀過濾掉,取液體注入離子交換裝置進行離子交換,以提取其中的鎳;以及將離子交換后輸出的液體回輸至儲罐。
上述實施例中,對廢水中加入濃H2SO4 ,調節pH 值至3.0。
上述實施例中,通過氫氧化鈉調節該液體pH 值至5.5。
上述實施例中,該離子交換裝置中的離子交換樹脂為鈉型弱酸性陽離子交換樹脂。
不銹鋼中性鹽廢水中主要金屬離子為 Fe2+,Fe3+,Ni2+,Cr3+,其余為電解質 (Na2SO4 );
對廢水中加入酸,調節pH 值至2.5-3.5之間,調節廢液的 pH 值所使用的試劑是濃H2SO4;使廢液中的亞鐵離子 (Fe2+ )被氧化為鐵離子 (Fe3+ ),
對廢水中加入堿,調節pH 值至5.5-6.0之間,將鐵離子和鉻離子以沉淀的方式析出;調節廢水的 pH 值所使用的試劑是氫氧化鈉 (NaOH),以確保不會向廢水中引入新離子。對于 pH 值大大高于5的廢水,pH 值調節可能不是必須的。
然后,經過反應后,廢水會在作為固液分離裝置的壓濾機中形成沉淀,沉淀部分經壓濾機處理后形成污泥運出,上清液經過泵繼續到下一流程;廢水經過氧化和沉淀處理后,溶液中陽離子只剩下鎳離子和鈉離子,還有極低含量雜質金屬離子 ( 鐵離子和鉻離子的濃度都低于 1mg/l)。
通過離子交換裝置以離子交換的方式將鎳離子提取出來;由于廢水中的鈉離子含量較高,所以最好采用鈉型弱酸性陽離子交換樹脂吸附鎳離子;當鎳離子以游離狀態存在于液體中,當經過含有可交換離子的樹脂層時發生如下離子交換反應 :
2RNa+Ni2+→ R2Ni+2Na+
離子交換樹脂吸附金屬鎳離子的效率很高,一般鎳的吸附回收率可以達到 99%以上,出水鎳離子小于1mg/l。鎳吸附飽和的樹脂可以進行再生后, 獲得的高濃度鎳溶液可以作為生產鎳產品的原料。
最后,經過離子交換后的廢水可以回輸到儲罐進行回用。
以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。