火法-濕法聯(lián)合工藝回收電鍍污泥中的銅

陳嫻程潔紅周全法殷燕張雨晴唐雪弢

(江蘇技術(shù)師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，江蘇常州213001)

摘要:采用還原焙燒-酸浸-萃取-濃縮結(jié)晶工藝回收電鍍污泥中的銅，結(jié)果表明:以煤粉為還原劑的焙燒預(yù)處理既保持了銅的高浸出率，又實(shí)現(xiàn)了銅與雜質(zhì)金屬的初步分離;經(jīng)后續(xù)酸浸、萃取和濃縮結(jié)晶等濕法工藝最終可制得純度為97.14%的工業(yè)級(jí)硫酸銅。

關(guān)鍵詞:電鍍污泥;火法;濕法;銅

0·引言

電鍍污泥是電鍍廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的含大量重金屬的一類典型危險(xiǎn)廢棄物，需要無(wú)害化處理。目前廣泛采用穩(wěn)定化/固定化后再進(jìn)行填埋的方法[1]，但存在重金屬滲濾的風(fēng)險(xiǎn)，并且造成了資源的浪費(fèi)。電鍍污泥中重金屬含量高，有的達(dá)到10%以上，若進(jìn)行資源化回收，則符合可持續(xù)發(fā)展要求，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。目前，電鍍污泥資源化方法主要包括濕法[2-4]和火法-濕法[5-6]聯(lián)用兩種。濕法工藝通常采用酸浸或氨浸，并通過(guò)沉淀、萃取、離子交換膜法等從浸出液中分離回收金屬[7]。雖然濕法回收金屬效率高，但溶劑消耗量大，特別是對(duì)于金屬含量低的污泥則更無(wú)效益可言。火法-濕法聯(lián)合工藝是先進(jìn)行高溫焙燒預(yù)處理，然后進(jìn)行濕法回收。高溫焙燒雖然能有效去除污泥中的雜質(zhì)，提高金屬含量，但高溫會(huì)造成物相組成的變化，影響金屬的浸出[8]。在低品位礦石冶煉中采用的還原焙燒則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的選擇性還原，提高后續(xù)濕法回收效率[9-10]。但是該工藝在電鍍污泥中的應(yīng)用鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者以含有銅、鎳、鋅、鉻等金屬的電鍍污泥為研究對(duì)象，并采用還原焙燒-酸浸-萃取-濃縮結(jié)晶工藝選擇性回收電鍍污泥中的銅。

1·實(shí)驗(yàn)部分

1.1材料

實(shí)驗(yàn)用污泥取自常州市某電鍍廠的脫水污泥，經(jīng)風(fēng)干后研磨過(guò)0.150mm篩，然后在105～110℃下烘2h，放入干燥器中備用。以下實(shí)驗(yàn)所用原泥均為烘干后污泥。原泥中主要金屬含量見(jiàn)表1。

1.2工藝流程及實(shí)驗(yàn)方法

用電鍍污泥生產(chǎn)硫酸銅的工藝流程如圖1所示。

1.2.1還原焙燒

還原焙燒時(shí)，電鍍污泥與還原劑煤粉混勻，裝于加蓋瓷坩堝內(nèi)，置于馬弗爐中在設(shè)定溫度下焙燒一定時(shí)間，底渣于干燥器中冷卻備用。直接焙燒則是不加煤粉，在坩堝中敞口焙燒。

1.2.2酸浸

按一定的液固比在底渣中加入硫酸溶液，于水浴恒溫振蕩器上在設(shè)定溫度和轉(zhuǎn)速下振蕩一定時(shí)間后，取出靜置過(guò)濾，得浸出液。

1.2.3萃取-反萃

在分液漏斗中按一定的配比，分別加入浸出液和LIX973-磺化煤油溶液，避光振蕩一定時(shí)間使之達(dá)到萃取平衡。萃取后的負(fù)載有機(jī)相用硫酸溶液進(jìn)行反萃，得到硫酸銅溶液。

1.2.4濃縮結(jié)晶

硫酸銅溶液經(jīng)加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶后得到硫酸銅產(chǎn)品。