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一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法和应用

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法和应用

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域,具体涉及皮革业铬污泥回收氯化铬的方法和应用。

背景技术

皮革业铬污泥(以下简称“铬污泥”)是皮革在加工、生产的过程中产生的一种固体废弃物,因含有铬等重金属,被归类为危险废物。其来源主要有两个方面:一方面是原皮铬鞣废水处理产生的污泥,另一方面是原皮加工过程产生蓝皮丝等废弃物,在使用这些废弃物制备工业明胶过程产生的污泥。我国皮革行业每年都会产生数量巨大的含铬污泥,《国家危险废物名录》将之定义为HW21含铬危险废物,如果直接排放,会对环境造成严重污染。因此,对铬污泥进行无害化处理,十分必要。

目前,铬污泥主要的处理方法为焚烧、填埋以及资源化回收利用等。焚烧和填埋只是对铬污泥进行了短期的处置,并未从根本上解决污染的问题。

中国发明专利CN105347635A公布了一种从皮革工业含铬污泥中提取铬及资源化利用方法。该发明利用硫酸酸解铬污泥,然后以氢氧化钠和阴离子聚丙烯酰胺沉淀、絮凝,进而酸化后用过硫酸铵和重铬酸钾复合氧化剂消解,最后采用葡萄糖还原得到铬鞣剂。所得铬鞣剂回用于皮革鞣制过程,实现了铬泥的危废处理及较高价值的铬循环再用。但该方法向体系中引入了铵盐,增加了新的污染物。

中国发明专利CN106336100A公开了一种皮革污泥的生物淋滤处理方法,通过对皮革污泥经过调浆、生物淋滤、压滤、浓缩、沉淀和离心回收获得皮革污泥中的铬,处理过程中,压滤产生的污泥检测达到排放要求,可用于贫瘠土壤的改良应用,从而实现皮革污泥的资源化、无害化处理。但该工艺中的生物淋滤法固含量低,反应周期长,而且产出的氢氧化铬仅用于土壤改良,应用范围受到限制,并未有效发挥金属铬的价值。

中国发明专利CN109231959A公开了一种利用皮革污泥生产外墙砖的制备方法,将皮革污泥经榨泥机压榨去除水分后,于回转窑中煅烧,进而与石英、长石、高岭土混合球磨、干燥、造粒,成型后在辊道窑中烧制,得到陶瓷外墙砖。该发明将污泥中的重金属固化在陶瓷外墙砖中,并成为外墙砖的着色剂,从而实现皮革污泥的废物利用。将铬泥用作外墙砖着色剂、生物淋滤后用作土壤改良剂或者消解氧化还原后制铬鞣剂,虽然实现了危废的处理和对铬泥中铬的资源化利用,但是利用价值低。

铁铬液流电池是最早被提出来的液流电池,具有使用成本低、服务寿命长、运行温度宽、安全度高等优势。铁铬液流电池储能技术被认为是具有商业化应用前景的大规模储能技术之一。氯化铬是铁铬液流电池的核心原料,用于制备铁铬液流电池电解液。以相同重量的铬计,铁铬液流电池电解液的价值为铬鞣剂的数倍;相对于外墙砖着色剂或土壤改良剂,则价值差异更大。但是,铁铬液流电池特殊的应用场景,对氯化铬的杂质等要求非常高。然而,目前未见报道从皮革铬污泥中回收得到符合该要求的氯化铬的技术。

同时,我国铬资源十分匮乏,对外依存度长期高达99%。本发明对铬污泥中的铬进行回收利用,制备得到的氯化铬可用于铁铬液流电池,从而实现了铬泥中铬资源的高价值循环使用;同时也可以降低我国对外铬资源的依存度。

利用皮革业铬污泥资源化回收,将其制备为高附加值的化工产品,不但能解决环境污染问题,还可以提高铬污泥的资源化利用水平。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,该方法可高效地回收皮革业铬污泥中的铬资源,具有回收率高、产品杂质少、价值高和环保的优点。

本发明的目的之二在于提供一种氯化铬。

本发明的目的之三在于提供皮革业铬污泥回收氯化铬的方法制得的氯化铬在铁铬液流电池的应用。

为实现上述目的之一,本发明提供以下技术方案:

提供一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,包括如下步骤:

S1.将烘干后的铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至3~9,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.使所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,过滤得到纯化后的氯化铬产品。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

在一些实施方式中,所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。

通过氧化性气氛焙烧,使铬泥中的氢氧化铬被分解、氧化生成可溶于水的CrO

在一些实施方式中,所述步骤S1中,所述焙烧温度为400~900℃,焙烧时间为0.5~4h。有机物在400~900℃温度下,完全热分解为二氧化碳和水等,可以除去铬污泥中的有机物。

在一些实施方式中,所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的1~4倍。

在一些实施方式中,所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:1~10,所述浸出温度为常温至90℃,浸出时间为0.5~5h。

在一些实施方式中,所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉等只含C、H、O元素,在酸性的环境下,与铬酸根离子反应,将Cr(Ⅵ)还原为Cr

在一些实施方式中,所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的0.8~3倍,还原反应温度为80~110℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的0.8~2倍,还原反应时间为1~10h。

在一些实施方式中,所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的0.9~2倍。

在一些实施方式中,所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.35~1.80,冷却结晶的温度为5~40℃,冷却后养晶1~48h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

在一些实施方式中,向步骤S5得到的氯化钠加水清洗,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

本发明一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法的有益效果:

(1)本发明的皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,铬污泥的干燥、碱熔和浸出,对铬污泥进行了有效除杂化处理,能将铬污泥中的铬资源回收,铬的综合回收率高;通过碱熔-除硫-蒸发结晶工艺,经过多重除杂,对危险废物铬污泥进行了有效的减量化处理,减量率达95%以上,回收所得氯化铬含杂质少,有效回收氯化铬,便于后续应用。

(2)本发明的皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,其操作步骤容易操作,具有环保的优点。并且碱熔-除硫-蒸发结晶工艺路线成本低,适合大规模生产应用。

为实现上述目的之二,本发明提供以下技术方案:

提供一种氯化铬,其通过上述的皮革业铬污泥回收氯化铬的方法制得。

为实现上述目的之三,本发明提供以下技术方案:

提供上述的方法制得的氯化铬在铁铬液流电池中的应用。

本发明一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法制得的氯化铬在铁铬液流电池中的应用的有益效果:

本发明通过上述方法制备得到的氯化铬重金属杂质少,满足铁铬液流电池电解液对氯化铬的需求,并且解决了铬污泥排放带来的污染问题,实现了铬污泥中铬资源的高价值循环使用。

附图说明

图1是实施例中一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法工艺流程图。

具体实施方式

结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

本实施例公开的一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,如图1所示,包括如下步骤:

S1.将烘干后的铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至3~9,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.使所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,得到纯化后的氯化铬。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

本实施例所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。有机物在400~900℃温度下,完全热分解为二氧化碳和水等,可以除去污泥中的有机物。

本实施例所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的1倍。

本实施例所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:1,所述水洗浸出温度为常温,浸出时间为0.5h。

本实施例所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

本实施例所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的0.8倍,还原反应温度为80~110℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的2倍,还原反应时间为1h。

本实施例所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的0.9倍。优选地,除硫剂能够选择氯化钡或硝酸钡。

本实施例所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.35~1.80,冷却结晶的温度为5℃,冷却后养晶1h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

本实施例中,向步骤S5得到的氯化钠加少量水清洗,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

实施例2

本实施例公开的一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,如图1所示,包括如下步骤:

S1.将铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至5,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.使所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,得到纯化后的氯化铬。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

本实施例中,所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。

通过氧化性气氛焙烧,使铬泥中的氢氧化铬被分解、氧化生成可溶于水的CrO

本实施例中,所述步骤S1中,所述焙烧温度为500℃,焙烧时间为3h。

本实施例所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的2倍。

本实施例所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:8,所述水洗浸出温度为90℃,浸出时间为4h。

本实施例所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉等只含C、H、O元素,在酸性的环境下,与铬酸根离子反应,将Cr(Ⅵ)还原为Cr

本实施例所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的3倍,还原反应温度为110℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的2倍,还原反应时间为10h。

本实施例所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的2倍。

本实施例所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.80,冷却结晶的温度为40℃,冷却后养晶48h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

本实施例中,向步骤S5得到的氯化钠加水清洗,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

实施例3

本实施例公开的一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,如图1所示,包括如下步骤:

S1.将铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至9,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.使所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,得到纯化后的氯化铬。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

本实施例中,所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。

通过氧化性气氛焙烧,使铬泥中的氢氧化铬被分解、氧化生成可溶于水的CrO

本实施例中,所述步骤S1中,所述焙烧温度为500℃,焙烧时间为3h。

本实施例所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的3倍。

本实施例所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:8,所述水洗浸出温度为60℃,浸出时间为3h。

本实施例所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉等只含C、H、O元素,在酸性的环境下,与铬酸根离子反应,将Cr(Ⅵ)还原为Cr

本实施例所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的2倍,还原反应温度为100℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的1倍,还原反应时间为6h。

本实施例所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的1倍。

本实施例所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.5,冷却结晶的温度为5~40℃,冷却后养晶30h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

本实施例中,向步骤S5得到的氯化钠加水清洗,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

实施例4

本实施例公开的一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,如图1所示,包括如下步骤:

S1.将烘干后的铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至8,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.使所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,得到纯化后的氯化铬。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

本实施例所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。

通过氧化性气氛焙烧,使铬泥中的氢氧化铬被分解、氧化生成可溶于水的CrO

本实施例所述步骤S1中,所述焙烧温度为800℃,焙烧时间为3h。

本实施例所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的3倍。

本实施例所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:1~10,所述水洗浸出温度为70℃,浸出时间为2.5h。

本实施例所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉等只含C、H、O元素,在酸性的环境下,与铬酸根离子反应,将Cr(Ⅵ)还原为Cr

本实施例所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的2倍,还原反应温度为80~110℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的1.5倍,还原反应时间为8h。

本实施例所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的1倍。

本实施例所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.7,冷却结晶的温度为30℃,冷却后养晶30h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

本实施例中,向步骤S5得到的氯化钠加水,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

实施例5

本实施例公开的一种皮革业铬污泥回收氯化铬的方法,如图1所示,包括如下步骤:

S1.将烘干后的铬污泥与碳酸钠混合,随后在氧化性气氛下焙烧进行碱熔,得到焙烧产物;

S2.将焙烧产物加水浸出,随后过滤,所得的滤液为铬酸钠溶液;

S3.向所述铬酸钠溶液加入盐酸,调节pH至6,然后加入还原剂,还原过程中滴加盐酸,得氯化铬原液;

S4.向所述氯化铬原液加入除硫剂,过滤,得除杂后的氯化铬溶液;

S5.将所述氯化铬溶液蒸发浓缩,待溶液结晶后趁热过滤,得到氯化钠和滤液,所述滤液冷却结晶,得到纯化后的氯化铬。

步骤S1中,在氧化性气氛下焙烧,铬污泥中大部分金属元素、有机物等杂质,发生相应的化学反应,在该焙烧温度下,生成不溶于水的氧化物、二氧化碳、碳酸盐等物质,过量的碳酸钠可以保证铬污泥中的氢氧化铬充分分解、氧化为CrO

本实施例所述步骤S1中,所述氧化性气氛为空气、氧气、臭氧中的至少一种。

通过氧化性气氛焙烧,使铬泥中的氢氧化铬被分解、氧化生成可溶于水的CrO

本实施例所述步骤S1中,所述焙烧温度为600℃,焙烧时间为3h。

本实施例所述步骤S1中,所述碳酸钠用量为碳酸钠理论用量的3倍。

本实施例所述步骤S2中,焙烧产物与水的固液比为1:9,所述水洗浸出温度为70℃,浸出时间为4h。

本实施例所述步骤S3中,所述还原剂为抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉中的一种或者任意两种以上的混合物。

抗坏血酸、甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉等只含C、H、O元素,在酸性的环境下,与铬酸根离子反应,将Cr(Ⅵ)还原为Cr

本实施例所述步骤S3中,还原剂用量为还原剂理论量的2倍,还原反应温度为90℃,还原过程滴加盐酸用量为盐酸理论量的1倍,还原反应时间为8h。

本实施例所述步骤S4中,所述除硫剂为可溶性钡盐,所述除硫剂用量为除硫剂理论量的1.5倍。

本实施例所述步骤S5中,结晶终点控制溶液比重为1.4,冷却结晶的温度为5~40℃,冷却后养晶40h。

利用氯化钠和氯化铬两者在水中不同温度下溶解度的差异,高温时氯化钠的溶解度小,氯化铬的溶解度大,同时氯化钠的溶解度随温度的变化小。浓缩时在热溶液中氯化钠先结晶析出,氯化铬基本不析出,冷却后氯化铬才大量析出,从而进一步纯化氯化铬。

本实施例中,向步骤S5得到的氯化钠加水清洗,过滤,得到氯化钠副产品,滤液则返回步骤S5。

为验证本发明的铬污泥回收效果,进行以下实验:

实验例1

表1为实验例1所使用的铬污泥成分表,滴定法测铬污泥中Cr以及ICP-OES测杂质含量(除Cr、H

表1

取2000g铬污泥,烘干后,研磨粉碎,得到铬污泥粉434g。

取200g铬污泥粉放于坩埚内,添加1.2倍理论用量的碳酸钠,混合均匀后,置于管式炉中,在通氧气的条件下,于800℃焙烧保温反应3h,而后随炉降温,冷却,得到焙烧产物。再按照固液比为1:2加水浸出,混合均匀后升温到80℃,搅拌的条件下浸出4h,再过滤,清洗,得到烘干后的滤渣38.1g,铬污泥危废减量95.9%。滤液即为铬酸钠溶液,供下一步还原、除杂、结晶使用。

实验例2

表2为实验例2所使用的铬污泥成分表,滴定法测铬污泥中Cr以及ICP-OES测杂质含量(除Cr、H

表2

取2000g铬污泥,烘干后,研磨粉碎,得铬污泥粉348g。

取200g烘干后的铬污泥粉放于坩埚内,添加3倍理论量的碳酸钠,混合均匀后,置于管式炉中,在通氧气的条件下,于650℃焙烧保温反应1.5h,而后随炉降温,冷却,得到焙烧产物。再按照固液比为1:4加水浸出,混合均匀后在常温搅拌的条件下浸出2h,再过滤,清洗,得到烘干后的滤渣41.5g,铬污泥危废减量96.4%。滤液即为铬酸钠溶液,供下一步还原、除杂、结晶使用。

实验例3

表3为实验例3所使用的铬污泥成分表,滴定法测铬污泥中Cr以及ICP-OES测杂质含量(除Cr、H

表3

取2000g铬污泥,烘干后,研磨粉碎,得铬污泥粉376g。

取200g烘干后铬污泥粉放于坩埚内,添加1.5倍理论量的碳酸钠,混合均匀后,置于管式炉中,在通氧气的条件下,于700℃焙烧保温反应2h,而后随炉降温,冷却,得到焙烧产物。再按照固液比为1:1.5加水浸出,混合均匀后在70℃搅拌的条件下浸出1h,再过滤,清洗,得到烘干后的滤渣42.3g,铬污泥危废减量96%。滤液即为铬酸钠溶液,供下一步还原、除杂、结晶使用。

实验例4

取500g实验例1所得铬酸钠溶液,在搅拌的条件下,以工业盐酸调溶液pH为3.5,而后加入2倍理论量的葡萄糖,加热到90℃后,逐步滴加0.9倍理论量的盐酸,还原反应8h,得到氯化铬溶液。根据氯化铬溶液中硫酸根的含量,添加理论量1.5倍的氯化钡,常温下反应1h除硫。而后过滤,所得滤液加热蒸发浓缩到溶液比重为1.75时,停止浓缩,热过滤得到氯化钠。滤液以15℃的水循环水浴冷却,而后保温养晶2h,过滤分离,烘干,得到氯化铬产品,铬的综合回收率94.2%。将氯化钠加少量水清洗,过滤,得到氯化钠副产品。

所得氯化铬产品,分别以滴定法测Cr以及ICP-OES测杂质含量,相关结果如表4所示(除Cr外,单位ppm;“ND”指未检出)。

表4

实验例5

取500g实验例2所得铬酸钠溶液,在搅拌的条件下,以工业盐酸调溶液pH为8.0,而后加入0.9倍理论量的甲醇,加热到100℃后,逐步滴加1.8倍理论量的盐酸,还原反应4h,得到氯化铬溶液。根据氯化铬溶液中硫酸根的含量,添加理论量1.2倍的氯化钡,在50℃下反应1h除硫。而后过滤,所得滤液加热蒸发浓缩到溶液比重为1.45时,停止浓缩,热过滤得到氯化钠。滤液以20℃的水循环水浴冷却,而后保温养晶24h,过滤分离,烘干,得到氯化铬产品,铬的综合回收率93.5%。

所得氯化铬产品,分别以滴定法测Cr以及ICP-OES测杂质含量,相关结果如表5所示(除Cr外,单位ppm;“ND”指未检出)。

表5

实验例6

取500g实验例3所得铬酸钠溶液,在搅拌的条件下,以工业盐酸调溶液pH为5.0,而后加入1.5倍理论量的甲醇,加热到105℃后,逐步滴加1.0倍理论量的工业盐酸,还原反应2h,得到氯化铬溶液。根据氯化铬溶液中硫酸根的含量,添加理论量1.0倍的氯化钡,在80℃下搅拌反应1h除硫。而后过滤,所得滤液加热蒸发浓缩到溶液比重为1.65时,停止浓缩,热过滤得到氯化钠。滤液以30℃的水循环水浴冷却,而后保温养晶4h,过滤分离,烘干,得到氯化铬产品,铬的综合回收率95.1%。

所得氯化铬产品,分别以滴定法测Cr以及ICP-OES测杂质含量,相关结果如表6所示(除Cr外,单位ppm;“ND”指未检出)。

表6

由上述实验可见,本发明的方法能够得到94%左右的铬综合回收率,可见本发明能高效地回收铬污泥中的铬,杂质含量低。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。需注意的是,本发明中所未详细描述的技术特征,均可以通过任一现有技术实现。

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06120116566901