CN112499802A - 一种去除酸洗废液中镍铬的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除酸洗废液中镍铬的方法，属于重金属废水处理领域，针对现有酸洗废液处理技术操作复杂、难以进行大量处理的问题，提供了以下技术方案，包括以下步骤：(1)粗过滤以除去酸洗废液中的不溶物；(3)调节待处理液体的pH，反应釜密闭隔绝空气，加入铁粉并搅拌；(4)加入纳米铁粉，继续搅拌；(5)进行固液分离，即可完成除去酸洗废液中镍铬的操作。本发明的处理工艺简单，成本低，便于进行大量的酸洗废液处理。
Description
技术领域
本发明涉及重金属废水处理领域，更具体地说，它属于一种去除酸洗废液中镍铬的方法。
背景技术
在钢铁制品的加工生产中，制得的钢材或金属制品通常会进行表面酸洗操作，其目的在于除去在加工过程中附着于钢材或金属制品表面的锈蚀物或污垢，因此，酸洗过程所产生的废液中除了含有亚铁离子外，还含有如镍、铬等重金属离子，这些工业废水若不经处理直接排出，将对环境造成严重的污染，甚至危害人体健康。
为减少钢铁制品加工生产对环境的破坏，应对酸洗废液在排出工厂前进行处理，尽量减少工业排出废水中重金属离子的量，尽可能对酸洗废液进行再次利用以减少资源浪费。
公开号为CN103484888A的中国专利公开了一种不锈钢生产中含铬硫酸钠废液及硫酸酸洗废液的处理方法，是将含铬硫酸钠废液及硫酸酸洗废液排入一级反应池，控制pH使部分Cr6+被还原，再向池中投加Na2S产生CuS、NiS、FeS沉淀排入一级沉淀池，上清液排入二级反应池；一级沉淀池中加硫酸酸洗废液，反应后污泥中只含CuS、NiS，固液分离上清液排入二级反应池；向二级反应池加硫酸、亚硫酸氢钠以还原剩余Cr6+，然后加氢氧化钠反应得铬铁氢氧化物沉淀，固液分离上清液排入三级反应池；对三级反应池进行加热搅拌反应得只含硫酸钠电解液。CuS、NiS、铬铁氢氧化物和硫酸钠利于后续回收利用。
上述酸洗废液的处理方法虽然能够减少废液中镍离子的量，但其处理过程复杂，不利于酸洗废液的大规模处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种处理步骤简单，成本低，便于大量处理的去除酸洗废液中镍铬的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种去除酸洗废液中镍铬的方法，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤，收集待处理滤液；
(2)将待处理滤液的pH控制为2.5～3.5，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入还原剂，所述还原剂包括铁粉，所述还原剂在待处理滤液中的投加量为500-1000mg/L，蒸汽加热至80～100℃，持续搅拌120～180min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，维持温度为80～100℃，搅拌60～120min；
(4)将步骤(3)的液体进行固液分离。
待处理的酸洗废液经过过滤等固液分离的方式除去粒径较大的不可溶性杂质，固液分离所得到的待处理滤通过加入还原剂使镍离子被还原成镍，进而从液体中除去；步骤(2)的反应过程中调节第二反应釜的pH值为2.5～3.5，当pH值太低时还原剂中的铁粉容易与过多氢离子直接反应而快速溶解，当pH值太高时易生成氢氧化铁沉淀，不利于除去溶液中的镍、铬离子；反应釜密闭的目的在于与外界环境的空气隔离开，减少空气中氧和其他物质溶解于溶液中，对铁的还原反应造成影响。铁在酸性环境下生成FeOOH，FeOOH与三价铬离子结合形成(Cr0.67Fe0.33)(OH)3，达到减少溶液中三价铁离子的目的。纳米铁粉具有较高的分散性、稳定性和反应活性，能够提高酸洗废液中镍离子和铬离子的去除效率。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述步骤(2)中控制待处理滤液的pH为3。
作为本发明所述方法的优选实施方式,所述步骤(2)中通过加入酸调节剂或碱调节剂调节待处理滤液的pH。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述酸调节选自盐酸、硫酸溶液中的一种。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述碱调节剂选自石灰乳、氢氧化钠中的一种。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述步骤(2)的还原剂还包括铝粉。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述步骤(2)的铁粉粒径≤100目。
作为本发明所述方法的优选实施方式，所述步骤(4)中固液分离为板框压滤分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过投加铁粉或铁粉和铝粉的混合物，以及纳米铁粉除去酸洗废液中的镍离子和三价铬离子，同时还能除去酸洗废液中的铜离子、铅离子和镉离子，减少酸洗废液对环境的污染；在反应的过程中通过反应釜与外界空气隔离和控制pH值调节零价铁的氧化速率，减少铁粉的损耗；通过控制反应温度和搅拌时间时铁粉和纳米铁粉能够充分与酸洗废液中的镍离子或三价铬离子反应，提高反应速率，操作简单，有利于酸洗废液的大规模处理。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种去除酸洗废液中镍铬的方法，当酸洗废液为硫酸酸洗废液时，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤除去粒径较大的不溶性杂质，收集待处理滤液；
(2)检测待处理滤液的pH值，当pH＜2.5时，加入石灰乳调节待处理滤液的pH至3，当pH＞3.5时，加入硫酸溶液调节待处理滤液的pH至3，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入粒径为100目的铁粉，铁粉在待处理滤液中的投加量为750mg/L，蒸汽加热至80℃，持续搅拌180min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，纳米铁粉为粒径为纳米级的铁粉于十二烷基硫酸钠溶液中超声分散处理制得，维持反应温度为80℃，搅拌120min；
(4)将步骤(3)中搅拌反应后的液体进行板框压滤分离。
实施例2
一种去除酸洗废液中镍铬的方法，当酸洗废液为硫酸酸洗废液时，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤除去粒径较大的不溶性杂质，收集待处理滤液；
(2)检测待处理滤液的pH值，当pH＜2.5时，加入氢氧化钠调节待处理滤液的pH至3，当pH＞3.5时，加入硫酸溶液调节待处理滤液的pH至3，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入粒径为100目的铁粉，铁粉在待处理滤液中的投加量为500mg/L，蒸汽加热至90℃，持续搅拌150min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，纳米铁粉为粒径为纳米级的铁粉于十二烷基硫酸钠溶液中超声分散处理制得，维持反应温度为90℃，搅拌90min；
(4)将步骤(3)中搅拌反应后的液体进行板框压滤分离。
实施例3
一种去除酸洗废液中镍铬的方法，当酸洗废液为硫酸酸洗废液时，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤除去粒径较大的不溶性杂质，收集待处理滤液；
(2)检测待处理滤液的pH值，当pH＜2.5时，加入石灰乳调节待处理滤液的pH至3，当pH＞3.5时，加入硫酸溶液调节待处理滤液的pH至3，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入粒径为100目的铁粉，铁粉在待处理滤液中的投加量为1000mg/L，蒸汽加热至100℃，持续搅拌120min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，纳米铁粉为粒径为纳米级的铁粉于十二烷基硫酸钠溶液中超声分散处理制得，维持反应温度为100℃，搅拌60min；
(4)将步骤(3)中搅拌反应后的液体进行板框压滤分离。
实施例4
一种去除酸洗废液中镍铬的方法，当酸洗废液为盐酸酸洗废液时，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤除去粒径较大的不溶性杂质，收集待处理滤液；
(2)检测待处理滤液的pH值，当pH＜2.5时，加入石灰乳调节待处理滤液的pH至3，当pH＞3.5时，加入盐酸调节待处理滤液的pH至3，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入铁粉和铝粉的混合物，其中铁粉的粒径为100目，铁粉和铝粉的混合物在待处理滤液中的投加量为750mg/L，蒸汽加热至100℃，持续搅拌120min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，纳米铁粉为粒径为纳米级的铁粉于十二烷基硫酸钠溶液中超声分散处理制得，维持反应温度为100℃，搅拌60min；
(4)将步骤(3)中搅拌反应后的液体进行板框压滤分离。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待处理的酸洗废液进行粗过滤，收集待处理滤液；
(2)将待处理滤液的pH控制为2.5～3.5，反应釜密闭隔绝空气，在搅拌状态下加入还原剂，所述还原剂包括铁粉，所述还原剂在待处理滤液中的投加量为500-1000mg/L，蒸汽加热至80～100℃，持续搅拌120～180min后进行固液分离，收集液体；
(3)将纳米铁粉投入步骤(2)所收集的液体中，维持温度为80～100℃，搅拌60～120min；
(4)将步骤(3)的液体进行固液分离。
2.根据权利要求1所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述步骤(2)中控制待处理滤液的pH为3。
3.根据权利要求1所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过加入酸调节剂或碱调节剂调节待处理滤液的pH。
4.根据权利要求3所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述酸调节选自盐酸、硫酸溶液中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述碱调节剂选自石灰乳、氢氧化钠中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述步骤(2)的还原剂还包括铝粉。
7.根据权利要求1所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述步骤(2)的铁粉粒径≤100目。
8.根据权利要求1所述的一种去除酸洗废液中镍铬的方法，其特征在于，所述步骤(4)中固液分离为板框压滤分离。
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| JP2006212580A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nippon Steel Corp | 鉄とクロムを含む酸性廃液の処理方法 |
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-
2020
- 2020-10-27 CN CN202011165820.8A patent/CN112499802A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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|---|
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