电镀污泥作为电镀废水处理的终端产物,属于危险固体废弃物的一种,不加以处理、任意堆放会造成严重的环境污染。同时,电镀污泥含有铜、镍、锌、铬等多种贵重金属,也是一种宝贵的二次资源。因此,如何有效处置电镀污泥,实现其稳定化、无害化和资源化,一直是国内外研究的重点。近年来,将电镀污泥作为一种重要的资源,对其中的有价金属回收研究的较多。
河南中合汇萃科技有限公司结合国内外研究现状,提出了一条简便、实用、经济的工艺,对电镀污泥中的铜、镍回收进行研究。研究内容主要分为三部分:①酸浸法提取电镀污泥中铜、镍的研究;②N902-溶剂油体系回收酸浸液中铜的研究;③P204-溶剂油体系回收镍的研究。分别考察了硫酸对电镀污泥中铜、镍的浸取效果及其影响因素,N902-溶剂油体系萃取铜的效果及其影响因素,硫酸反萃铜的效果及其影响因素,204-溶剂油体系萃取镍的效果及其响因素,硫酸反萃镍的效果及其影响因素,得出以下结论:
1.用硫酸来浸取电镀污泥中铜、镍的最佳条件为:常温,污泥粒度100目,硫酸浓度2mol/L,液固比3:1,浸出时间1h。在此条件下,铜、镍的浸出率分别为96.9%和95.2%。
2.N902萃取铜的最佳条件为:室温,N902浓度30%,相比O/A为1,酸浸液初始pH值>2.0,萃取时间6min。单级萃取的铜萃取率为95.0%,镍萃取率<10%,两级逆流萃取的铜萃取率>99.99%。N902对铜的萃取效果非常好,不受酸浸液中镍离子的影响。
3.硫酸反萃富铜有机相中的铜的最佳条件为:硫酸浓度4mol/L,相比A/O为1:2,反萃时间6min。在此条件下,单级反萃的铜反萃率为83.0%,反萃终点水相铜浓度为13.24g/L;两级逆流反萃的铜反萃率>97%,反萃终点水相铜浓度为14.71g/L,相比原先酸浸液中的铜浓度提高了一倍,镍离子未能在水相中检出,故铜镍得到了完全分离。
4.综合萃取和反萃的实验结果,BXT型离心萃取机溶剂萃取法可以实现97%以上的铜的回收。
5.P204萃取镍的最佳条件为:室温,P204浓度30%,皂化率30%,相比O/A为1,水相初始pH值>2.0,萃取时间4min。在上述条件下,单级萃取的镍萃取率为98.4%,两级逆流萃取的镍萃取率>99.94%。
6.未经皂化的P204萃取镍的效果受水相pH值得影响非常大,而30%皂化率的P204萃取镍的效果几乎不受水相pH值的影响,而且经过皂化,镍的萃取率大大提高,可见皂化对于P204萃取镍的重要性。
7. 硫酸反萃富镍有机相中的镍的最佳条件为硫酸浓度1mol/L,相比A/O为1:2,反萃时间4min。在此条件下,单级反萃的镍反萃率为90.7%,反萃终点水相镍浓度为12.15g/L,使用BXT型离心萃取机萃取得到的硫酸镍溶液完全不含其它杂质,可以保证硫酸镍晶体的质量。
8.综合萃取和反萃的实验结果,BXT型离心萃取机溶剂萃取法可以实现近99%的镍的回收。
综合酸浸和溶剂萃取工艺的实验结果,整个工艺流程可以实现93.99%铜的回收和94.25%镍的回收。
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