電鍍污泥中銅和鎳的資源化利用研究.pdf

1、電鍍污泥中含有多種高品位的金屬元素，如果不加處理任之排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)，近年來，如何有效地回收利用電鍍污泥中重要的重金屬資源，逐漸成為了國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。本文以廣東佛山某電鍍廠的電鍍污泥作為研究對(duì)象進(jìn)行銅、鎳的回收及其資源化利用研究，通過文獻(xiàn)查閱和試驗(yàn)考察，提出了"氨絡(luò)合分組浸出銅和鎳-溶劑萃取共萃氨浸液中銅和鎳-負(fù)載有機(jī)相洗滌脫氨-選擇性反萃取回收鎳-反萃取回收銅-產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)"的工藝流程。主要研究成果如下：

2、 (1)氨浸試驗(yàn)：選用NH3-NH4HCO3體系氨浸的理想工藝條件是：溫度為75℃，時(shí)間3.5h，NH3濃度8mol/L，NH4HC03濃度5mol/L，液固比20。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：加入一種催化劑，可一定程度上抑制鉻的浸出。綜合條件試驗(yàn)表明各目標(biāo)金屬在氨體系中分組浸出的效果良好，銅、鎳、鉻的浸出率分別為95.85％、90.89％、3.52％；氨浸料液中含Cu2+2.23g/L、 Ni2+3.31g/L、總Cr含量小于0.02g/L。

3、 (2)溶劑萃取共萃氨浸液中銅和鎳試驗(yàn)：試驗(yàn)選擇以N902-煤油組成的萃取體系。首先針對(duì)含銅、含鎳模擬料液，得到最佳單因素條件為：室溫，pH為9.0；相比為2/1；N902濃度為15％；振蕩時(shí)間為2min。然后通過萃取熱力學(xué)分析，證明在萃取過程中，兩個(gè)N902分子可萃取一個(gè)Cu2+、Ni2+。再針對(duì)實(shí)際氨浸料液設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，得到共萃銅和鎳的最優(yōu)方案為：室溫，相比為1：1，N902濃度為20％，pH為9，振蕩時(shí)間為4min，銅和鎳的二級(jí)累

4、計(jì)萃取率均為99.9％以上，萃余液中銅和鎳的殘留濃度也達(dá)到了工業(yè)廢水國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。 (3)負(fù)載有機(jī)相的洗滌脫氨試驗(yàn)：選擇蒸餾水為洗滌劑，相比O/A：5/1，混合時(shí)間5min。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一級(jí)洗滌，氨的脫除率即可高達(dá)98％，且銅、鎳的損失不大。 (4)鎳的選擇性反萃與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)：篩選以低濃度硫酸作反萃取劑，確定最優(yōu)的選擇性反萃條件為：室溫，硫酸濃度30g/L，相比5/1，振蕩時(shí)間5min，采用二級(jí)逆流反萃，鎳的反萃率

5、已超過99％。含鎳反萃液，通過蒸發(fā)結(jié)晶以NiSO4·6H2O的形式回收鎳，產(chǎn)品純度達(dá)到98.4％。 (5)銅的反萃與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)：篩選以高濃度硫酸做反萃取劑，確定最優(yōu)反萃條件為：室溫，硫酸濃度250g/L，相比為O/A=I/1，振蕩時(shí)間8min。經(jīng)過三級(jí)逆流反萃后，累計(jì)銅反萃率達(dá)到了99.9％，經(jīng)加熱蒸發(fā)結(jié)晶后得到CuSO4-5H2O藍(lán)色結(jié)晶產(chǎn)品。經(jīng)分析產(chǎn)品純度達(dá)到99.3％。 以上試驗(yàn)結(jié)果表明：該工藝在流程上有所創(chuàng)新，技術(shù)