電鍍污泥作為電鍍廢水處理的終端產物,屬于危險固體廢棄物的一種,不加以處理、任意堆放會造成嚴重的環境污染。同時,電鍍污泥含有銅、鎳、鋅、鉻等多種貴重金屬,也是一種寶貴的二次資源。因此,如何有效處置電鍍污泥,實現其穩定化、無害化和資源化,一直是國內外研究的重點。近年來,將電鍍污泥作為一種重要的資源,對其中的有價金屬回收研究的較多。
河南中合匯萃科技有限公司結合國內外研究現狀,提出了一條簡便、實用、經濟的工藝,對電鍍污泥中的銅、鎳回收進行研究。研究內容主要分為三部分:①酸浸法提取電鍍污泥中銅、鎳的研究;②N902-溶劑油體系回收酸浸液中銅的研究;③P204-溶劑油體系回收鎳的研究。分別考察了硫酸對電鍍污泥中銅、鎳的浸取效果及其影響因素,N902-溶劑油體系萃取銅的效果及其影響因素,硫酸反萃銅的效果及其影響因素,204-溶劑油體系萃取鎳的效果及其響因素,硫酸反萃鎳的效果及其影響因素,得出以下結論:
1.用硫酸來浸取電鍍污泥中銅、鎳的最佳條件為:常溫,污泥粒度100目,硫酸濃度2mol/L,液固比3:1,浸出時間1h。在此條件下,銅、鎳的浸出率分別為96.9%和95.2%。
2.N902萃取銅的最佳條件為:室溫,N902濃度30%,相比O/A為1,酸浸液初始pH值>2.0,萃取時間6min。單級萃取的銅萃取率為95.0%,鎳萃取率<10%,兩級逆流萃取的銅萃取率>99.99%。N902對銅的萃取效果非常好,不受酸浸液中鎳離子的影響。
3.硫酸反萃富銅有機相中的銅的最佳條件為:硫酸濃度4mol/L,相比A/O為1:2,反萃時間6min。在此條件下,單級反萃的銅反萃率為83.0%,反萃終點水相銅濃度為13.24g/L;兩級逆流反萃的銅反萃率>97%,反萃終點水相銅濃度為14.71g/L,相比原先酸浸液中的銅濃度提高了一倍,鎳離子未能在水相中檢出,故銅鎳得到了完全分離。
4.綜合萃取和反萃的實驗結果,BXT型離心萃取機溶劑萃取法可以實現97%以上的銅的回收。
5.P204萃取鎳的最佳條件為:室溫,P204濃度30%,皂化率30%,相比O/A為1,水相初始pH值>2.0,萃取時間4min。在上述條件下,單級萃取的鎳萃取率為98.4%,兩級逆流萃取的鎳萃取率>99.94%。
6.未經皂化的P204萃取鎳的效果受水相pH值得影響非常大,而30%皂化率的P204萃取鎳的效果幾乎不受水相pH值的影響,而且經過皂化,鎳的萃取率大大提高,可見皂化對于P204萃取鎳的重要性。
7. 硫酸反萃富鎳有機相中的鎳的最佳條件為硫酸濃度1mol/L,相比A/O為1:2,反萃時間4min。在此條件下,單級反萃的鎳反萃率為90.7%,反萃終點水相鎳濃度為12.15g/L,使用BXT型離心萃取機萃取得到的硫酸鎳溶液完全不含其它雜質,可以保證硫酸鎳晶體的質量。
8.綜合萃取和反萃的實驗結果,BXT型離心萃取機溶劑萃取法可以實現近99%的鎳的回收。
綜合酸浸和溶劑萃取工藝的實驗結果,整個工藝流程可以實現93.99%銅的回收和94.25%鎳的回收。
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