论文部分内容阅读
电镀污泥中含有多种高品位的金属元素，如果不加处理任之排放，将会造成严重的环境污染和资源的浪费，近年来，如何有效地回收利用电镀污泥中重要的重金属资源，逐渐成为了国内外研究的重点。本文以广东佛山某电镀厂的电镀污泥作为研究对象进行铜、镍的回收及其资源化利用研究，通过文献查阅和试验考察，提出了"氨络合分组浸出铜和镍-溶剂萃取共萃氨浸液中铜和镍-负载有机相洗涤脱氨-选择性反萃取回收镍-反萃取回收铜-产品实现"的工艺流程。主要研究成果如下：
(1)氨浸试验：选用NH3-NH4HCO3体系氨浸的理想工艺条件是：温度为75℃，时间3.5h，NH3浓度8mol/L，NH4HC03浓度5mol/L，液固比20。试验中发现：加入一种催化剂，可一定程度上抑制铬的浸出。综合条件试验表明各目标金属在氨体系中分组浸出的效果良好，铜、镍、铬的浸出率分别为95.85％、90.89％、3.52％；氨浸料液中含Cu2+2.23g/L、 Ni2+3.31g/L、总Cr含量小于0.02g/L。
(2)溶剂萃取共萃氨浸液中铜和镍试验：试验选择以N902-煤油组成的萃取体系。首先针对含铜、含镍模拟料液，得到最佳单因素条件为：室温，pH为9.0；相比为2/1；N902浓度为15％；振荡时间为2min。然后通过萃取热力学分析，证明在萃取过程中，两个N902分子可萃取一个Cu2+、Ni2+。再针对实际氨浸料液设计正交试验，得到共萃铜和镍的最优方案为：室温，相比为1：1，N902浓度为20％，pH为9，振荡时间为4min，铜和镍的二级累计萃取率均为99.9％以上，萃余液中铜和镍的残留浓度也达到了工业废水国家排放标准。
(3)负载有机相的洗涤脱氨试验：选择蒸馏水为洗涤剂，相比O/A：5/1，混合时间5min。通过试验发现，经过一级洗涤，氨的脱除率即可高达98％，且铜、镍的损失不大。
(4)镍的选择性反萃与产品实现：筛选以低浓度硫酸作反萃取剂，确定最优的选择性反萃条件为：室温，硫酸浓度30g/L，相比5/1，振荡时间5min，采用二级逆流反萃，镍的反萃率已超过99％。含镍反萃液，通过蒸发结晶以NiSO4·6H2O的形式回收镍，产品纯度达到98.4％。
(5)铜的反萃与产品实现：筛选以高浓度硫酸做反萃取剂，确定最优反萃条件为：室温，硫酸浓度250g/L，相比为O/A=I/1，振荡时间8min。经过三级逆流反萃后，累计铜反萃率达到了99.9％，经加热蒸发结晶后得到CuSO4-5H2O蓝色结晶产品。经分析产品纯度达到99.3％。
以上试验结果表明：该工艺在流程上有所创新，技术切实可行，设计参数合理，能有效地回收电镀污泥中的铜和镍，对实际生产有指导意义。整个工艺既回收了污泥中的有价金属，又邂免了对环境的严重破坏，达到资源化利用和环境保护的双重目的。