目前(qian)，電(dian)鍍(du)行業(ye)的(de)大多數企業(ye)仍使用銅(tong)、鎳(nie)、鉻(ge)、鋅(xin)等(deng)(deng)金(jin)屬材(cai)料為(wei)電(dian)鍍(du)載體，過程(cheng)中殘留大量(liang)的(de)電(dian)鍍(du)廢水和(he)污(wu)(wu)泥(ni)。處理電(dian)鍍(du)污(wu)(wu)泥(ni)的(de)技術(shu)有(you)火(huo)法回(hui)收(shou)和(he)濕(shi)法回(hui)收(shou)，而(er)(er)濕(shi)法回(hui)收(shou)技術(shu)有(you)酸浸(jin)和(he)氨浸(jin)兩種工藝，因此(ci)在(zai)處理過程(cheng)中會(hui)產(chan)生大量(liang)含Cu等(deng)(deng)重金(jin)屬的(de)混合污(wu)(wu)泥(ni)。這(zhe)種混合污(wu)(wu)泥(ni)含有(you)多種金(jin)屬成分，性質復(fu)雜。若將電(dian)鍍(du)污(wu)(wu)泥(ni)作為(wei)一(yi)種廉(lian)價(jia)的(de)二次可(ke)再(zai)生資源，回(hui)收(shou)其中的(de)銅(tong)、鎳(nie)、鉻(ge)、鋅(xin)等(deng)(deng)金(jin)屬，不僅可(ke)緩解(jie)環境污(wu)(wu)染，實(shi)現清潔生產(chan)，而(er)(er)且具有(you)顯著的(de)生態和(he)經濟(ji)效(xiao)益。因此(ci)，研究電(dian)鍍(du)污(wu)(wu)泥(ni)中金(jin)屬的(de)回(hui)收(shou)利用技術(shu)對我國實(shi)現可(ke)持續發展具有(you)深(shen)遠的(de)現實(shi)意義。

回收電(dian)鍍污(wu)泥中(zhong)有價(jia)金屬(shu)的(de)工(gong)藝途(tu)徑有多(duo)種。本文(wen)論述的(de)回收電(dian)鍍污(wu)泥中(zhong)的(de)有價(jia)金屬(shu)的(de)工(gong)藝是采用硫酸(suan)及精制過程產生的(de)濾液浸泡電(dian)鍍污(wu)泥，綜(zong)合利用海邊(bian)曬場對浸出液進行(xing)濃縮(suo)、分步結晶，分別提取(qu)各種有價(jia)金屬(shu)。優(you)點是有價(jia)金屬(shu)浸出率高(gao)，提取(qu)方法簡單，成(cheng)本低，可實(shi)現節能和環保生產。

1·基(ji)本原理

電(dian)鍍(du)污泥里的金(jin)屬主(zhu)要以(yi)氫氧化物形式存(cun)在，如(ru)Cu(OH)2、Ni(OH)2、Cr(OH)3、Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3等，所以(yi)采(cai)用硫(liu)酸浸的方法，反應后生成溶(rong)于水的硫(liu)酸鹽混合物，如(ru)CuSO4、NiSO4、Cr2(SO4)3、ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3等。此(ci)過程大(da)致產生如(ru)下反應：

Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O

Ni(OH)2+H2SO4=NiSO4+2H2O   

2Cr(OH)3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+6H2O

Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O

Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O

2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O

硫酸(suan)鹽(yan)(yan)溶解度(du)大(da)，但結晶難，通過硫酸(suan)鹽(yan)(yan)與(yu)(NH4)2SO4形成復鹽(yan)(yan)，使(shi)溶解度(du)降低。反應式如下：

CuSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Cu(SO4)2

NiSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Ni(SO4)2

Cr2(SO4)3+(NH4)2SO4=(NH4)2Cr2(SO4)4

ZnSO4+(NH4)2SO4=(NH4)2Zn(SO4)2

硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳銨(an)溶解(jie)度(du)（25℃時的(de)溶解(jie)度(du)分別為(wei)8.9g/100L水(shui)和(he)(he)9.3g/100L水(shui)）與(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鉻銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鋅(xin)(xin)銨(an)溶解(jie)度(du)（25℃時的(de)溶解(jie)度(du)分別為(wei)19.7g/100L水(shui)和(he)(he)20.0g/100L水(shui)）相(xiang)差較(jiao)大，所以通過復鹽反(fan)應(ying)，采(cai)取(qu)分步(bu)結(jie)晶的(de)方法，先提(ti)取(qu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳銨(an)混(hun)(hun)晶，再(zai)提(ti)取(qu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鉻銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鋅(xin)(xin)銨(an)混(hun)(hun)晶。再(zai)通過亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)氫鈉還原將硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳銨(an)以氧化(hua)亞銅(tong)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎳銨(an)的(de)形(xing)(xing)式(shi)分離開(kai)來；采(cai)用草酸(suan)將硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鉻銨(an)和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鋅(xin)(xin)銨(an)以硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鉻銨(an)和(he)(he)草酸(suan)鋅(xin)(xin)的(de)形(xing)(xing)式(shi)分離開(kai)來，進而通過分步(bu)結(jie)晶提(ti)取(qu)各種(zhong)有價金屬。

2·工(gong)藝(yi)流程

2.1 酸(suan)浸電鍍(du)污泥

采(cai)用濃(nong)硫(liu)酸(suan)浸泡(pao)電鍍污泥，生成溶于(yu)水(shui)的硫(liu)酸(suan)鹽混合物。

2.2 浸出(chu)液與殘(can)渣分離

通過壓濾、澄清等(deng)將金屬浸(jin)出液與廢渣分(fen)離。

2.3 提取金(jin)屬或(huo)金(jin)屬化合物

（1）浸出液通過(guo)防酸、防滲漏(lou)海(hai)邊曬場自然濃縮到某(mou)一濃度后，加(jia)入定量的固(gu)體硫酸銨(an)進行(xing)復鹽(yan)反應，結晶(jing)分離出硫酸銅銨(an)和硫酸鎳銨(an)混晶(jing)。

（2）分(fen)離出(chu)硫(liu)酸銅銨(an)(an)和(he)硫(liu)酸鎳銨(an)(an)混晶后(hou)的金(jin)屬浸出(chu)液繼續(xu)曬場濃(nong)縮到某(mou)一濃(nong)度后(hou)加入定量的固體硫(liu)酸銨(an)(an)進行復(fu)鹽反(fan)應，結晶分(fen)離出(chu)硫(liu)酸鉻銨(an)(an)和(he)硫(liu)酸鋅銨(an)(an)混晶。

（3）分離出硫酸鉻銨和硫酸鋅銨混晶后的金屬浸出液(ye)循環濃(nong)縮(suo)結(jie)晶提(ti)取(qu)金屬化合物。

2.4 混(hun)合物的(de)分離

（1）硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅(tong)(tong)銨(an)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鎳(nie)銨(an)混晶(jing)的(de)分離(li)(li)用亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)氫鈉將硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅(tong)(tong)銨(an)還(huan)原(yuan)成氧化(hua)亞銅(tong)(tong)，過濾分離(li)(li)出(chu)氧化(hua)亞銅(tong)(tong)，濾液(ye)結(jie)晶(jing)、分離(li)(li)出(chu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鎳(nie)銨(an)；分離(li)(li)出(chu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鎳(nie)銨(an)的(de)濾液(ye)返回浸泡電鍍(du)污泥。反應過程(cheng)如下：

（2）硫酸鉻銨(an)(an)和硫酸鋅(xin)銨(an)(an)混(hun)晶的分離

 采(cai)用草酸將(jiang)硫(liu)酸鋅(xin)(xin)銨以草酸鋅(xin)(xin)的形式沉(chen)淀(dian)出(chu)來，濾(lv)液重新結晶、分(fen)離出(chu)硫(liu)酸鉻(ge)銨；分(fen)離出(chu)硫(liu)酸鉻(ge)銨的濾(lv)液返回浸泡電鍍污泥(ni)。反應過(guo)程如下：

（2）硫(liu)酸鉻銨和(he)硫(liu)酸鋅銨混(hun)晶的分離

采用草(cao)酸(suan)(suan)將硫酸(suan)(suan)鋅(xin)銨以草(cao)酸(suan)(suan)鋅(xin)的(de)形式沉淀出來，濾(lv)液(ye)重(zhong)新結晶、分(fen)離(li)出硫酸(suan)(suan)鉻銨；分(fen)離(li)出硫酸(suan)(suan)鉻銨的(de)濾(lv)液(ye)返回浸(jin)泡(pao)電鍍污泥(ni)。反應過程如下：

3·結(jie)果與討論

3.1 酸浸溫度

對常溫酸(suan)浸(jin)和加熱酸(suan)浸(jin)進行試驗(yan)比較，最終確定最佳的浸(jin)出條件，電鍍污泥完全溶解(jie)，浸(jin)出終點pH=1.5，浸(jin)出時間45min，試驗(yan)結果見表(biao)1。

試驗(yan)發現(xian)常溫(wen)酸浸(jin)(jin)反應(ying)時間短，效率(lv)(lv)高(gao)，浸(jin)(jin)出率(lv)(lv)高(gao)，但浸(jin)(jin)出液(ye)中金屬(shu)離(li)子濃(nong)度(du)(du)較低(di)。提(ti)高(gao)液(ye)固比可以提(ti)高(gao)金屬(shu)離(li)子濃(nong)度(du)(du)，所以試驗(yan)了(le)不同溫(wen)度(du)(du)下(xia)（pH=1.5）的金屬(shu)浸(jin)(jin)出率(lv)(lv)及浸(jin)(jin)出液(ye)金屬(shu)離(li)子濃(nong)度(du)(du)，試驗(yan)結果顯示，90-95℃下(xia)浸(jin)(jin)泡電鍍污泥45min，金屬(shu)離(li)子濃(nong)度(du)(du)明顯提(ti)高(gao)。試驗(yan)結果見表2。

3.2 鐵(tie)離(li)子(zi)的(de)去除

亞硫(liu)酸(suan)氫鈉將(jiang)(jiang)硫(liu)酸(suan)銅銨和(he)硫(liu)酸(suan)鎳銨混晶分(fen)離后的濾液(ye)以及草酸(suan)將(jiang)(jiang)硫(liu)酸(suan)鉻(ge)銨和(he)硫(liu)酸(suan)鋅銨混晶分(fen)離后的濾液(ye)皆為飽(bao)和(he)溶液(ye)，溶液(ye)中(zhong)含(han)有高濃度的Na+和(he)NH4+，為實現(xian)閉路(lu)循環，將(jiang)(jiang)這些濾液(ye)返回浸泡電(dian)鍍(du)污(wu)泥。過程濾液(ye)返回浸泡結(jie)果：Cu、Ni、Cr、Zn、Fe的浸出率分(fen)別為97.16%、97.77%、96.47%、97.62%、37.70%。

結果表明(ming)，鐵的(de)(de)浸出率降低了(le)，表明(ming)在(zai)上述浸泡條件下Fe3+和(he)一價陽離(li)子Me+（Na+、NH4+）反應生成不溶于酸的(de)(de)化合物Me2Fe6(SO4)4(OH)12，從而將大部分的(de)(de)鐵留(liu)在(zai)廢(fei)渣里，其反應式可(ke)表示如下：

Me2SO4+3Fe2(SO4)3+12H2O=Me2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6H2SO4

Fe2+容易被氧(yang)(yang)化(hua)成(cheng)(cheng)Fe3+，先通入空氣氧(yang)(yang)化(hua)30min，而(er)后(hou)根據總鐵量(liang)定量(liang)（形成(cheng)(cheng)黃鐵礬所需的Na+、NH4+的摩爾數(shu)量(liang)）加入精制濾液，繼續(xu)浸泡(pao)45min，試驗結果(guo)(guo)為：Cu、Ni、Cr、Zn、Fe的浸出率分別(bie)為97.01%、97.69%、96.41%、97.63%、7.40%；廢(fei)渣為8.5%。結果(guo)(guo)表(biao)明，鐵的浸出率明顯下降(jiang)。

3.3 浸出液(ye)與(yu)廢(fei)渣的(de)分(fen)離方法(fa)及澄(cheng)清時間

浸出(chu)液(ye)經壓濾(lv)后，濾(lv)液(ye)進(jin)行沉降澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)，清(qing)(qing)液(ye)（即金屬浸出(chu)液(ye)）進(jin)行曬場(chang)濃縮，渾(hun)濁液(ye)則返回浸泡電鍍污泥。濾(lv)液(ye)澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)時(shi)(shi)間(jian)試驗結果如下：濾(lv)液(ye)靜(jing)置時(shi)(shi)間(jian)分別為20、22、24、26h時(shi)(shi)，澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)程度（細(xi)小微(wei)粒含量(liang)）分別為較多(duo)、少量(liang)、澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)、澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)。試驗結果表明，最(zui)佳的澄(cheng)(cheng)(cheng)清(qing)(qing)時(shi)(shi)間(jian)為24h。

3.4 廢渣處(chu)理

廢渣(zha)危廢成分分析見(jian)表3。

由表3可知，廢渣的危(wei)廢成分均低于標準，可以(yi)安全填埋。

3.5 從浸出液中提取(qu)金(jin)屬

采用溶(rong)(rong)劑萃取法和化學沉淀法可提(ti)取和分(fen)(fen)離(li)浸(jin)(jin)出(chu)液(ye)里(li)的(de)金(jin)屬(shu)。浸(jin)(jin)出(chu)液(ye)里(li)的(de)金(jin)屬(shu)主(zhu)要以硫(liu)酸(suan)鹽形式存在(zai)(zai)，硫(liu)酸(suan)鹽的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)大，難結(jie)晶，但它們(men)易與MⅠ2SO4（MⅠ=NH4+）形成復(fu)鹽，復(fu)鹽在(zai)(zai)水中的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)比組成它的(de)每(mei)一(yi)組分(fen)(fen)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)都要小。所以利用硫(liu)酸(suan)復(fu)鹽溶(rong)(rong)解(jie)度(du)小、易結(jie)晶來提(ti)取浸(jin)(jin)出(chu)液(ye)中的(de)有(you)價金(jin)屬(shu)。

（1）硫(liu)酸銅銨和硫(liu)酸鎳銨的溶解度相差不多，所以(yi)硫(liu)酸銅銨和硫(liu)酸鎳銨會以(yi)混(hun)(hun)晶形式析出(chu)，硫(liu)酸銅銨的溶解度略低于硫(liu)酸鎳銨的溶解度，試驗(yan)表(biao)明，按浸(jin)出(chu)液中銅、鎳總含量加入1.0摩爾倍(bei)數的98%固(gu)體(ti)硫(liu)酸銨進行復(fu)鹽反應，可較(jiao)完全地結晶分離出(chu)硫(liu)酸銅銨與硫(liu)酸鎳銨的混(hun)(hun)晶。

（2）硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鉻(ge)銨(an)(an)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋅銨(an)(an)的溶(rong)解(jie)度相(xiang)差不多，所以硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鉻(ge)銨(an)(an)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋅銨(an)(an)也會以混(hun)晶(jing)形(xing)式析出(chu)(chu)。由于(yu)浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)里鋅含量較(jiao)低(di)，試驗表明要按浸(jin)出(chu)(chu)液(ye)中鉻(ge)含量加(jia)入0.5摩爾倍數的98%固體硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an)(an)進行復鹽(yan)反(fan)應(ying)，可較(jiao)完全地結晶(jing)分離出(chu)(chu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鉻(ge)銨(an)(an)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋅銨(an)(an)混(hun)晶(jing)。

分離出硫酸(suan)鉻銨和硫酸(suan)鋅(xin)銨的混晶(jing)后的浸出液(ye)仍(reng)為飽(bao)和溶液(ye)，繼(ji)續濃縮結晶(jing)提取(qu)上(shang)述金屬化合物。

4·結束(shu)語

（1）采用(yong)濃(nong)硫(liu)酸、熱空氣、精(jing)制濾液在加熱條件下(xia)浸(jin)(jin)泡電鍍污泥，有(you)(you)價金(jin)屬(shu)浸(jin)(jin)出(chu)率高，金(jin)屬(shu)離子濃(nong)度高，鐵的浸(jin)(jin)出(chu)率低，有(you)(you)利于有(you)(you)價金(jin)屬(shu)的提取。

（2）利用(yong)海(hai)邊風大(da)、蒸發(fa)快等氣(qi)候特點，采(cai)用(yong)防(fang)酸、防(fang)滲漏海(hai)邊曬場對金(jin)屬浸出(chu)液(ye)進行自(zi)然濃(nong)縮，設備投資少(shao)、不耗能，可大(da)幅降低生產(chan)成本。

（3）采用分步結晶(jing)的(de)方法提取金(jin)屬(shu)浸(jin)出液中(zhong)的(de)金(jin)屬(shu)，方法簡單，容易操作(zuo)。

（4）采用閉路循環(huan)生(sheng)產工藝(yi)，生(sheng)產過程(cheng)不排放污(wu)染物(wu)，不產生(sheng)二次污(wu)染，利于環(huan)保。

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