專利名稱：一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢酸處理中重金屬的回收方法，特別涉及一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法。
背景技術(shù)：
在鋼材加工企業(yè)，如鋼板廠、鋼管廠等，常常要使用混酸(硝酸一氫氟酸混合廢液)來酸洗金屬表面進(jìn)行表面除銹處理，處理過程中產(chǎn)生了大量的含有金屬離子的廢酸。如果不對其加以處理就排放到環(huán)境中，廢酸液將對人類及自然生態(tài)造成危害。目前國內(nèi)外已有人將電滲析法、離子交換膜法、焙燒法、蒸餾法、流化床焙燒法、噴霧焙燒法、化學(xué)沉淀法等方法應(yīng)用于不銹鋼酸洗廢酸的處理與重金屬的提取。電滲析法的優(yōu)點是設(shè)備簡單，回收效率高，可以回收廢酸和提取鐵；其缺點是耗電量較高。焙燒法、 蒸餾法因高溫操作，對設(shè)備材質(zhì)要求高，設(shè)備壽命較短，且因高溫產(chǎn)生的酸氣、粉塵和空氣污染問題，使環(huán)境不易維持，每月需停爐維修保養(yǎng)設(shè)備，維護(hù)成本較高；流化床焙燒法以及噴霧焙燒法的缺點是設(shè)備成本高，有規(guī)模限制，且有空氣污染物排放；化學(xué)沉淀法具有處理效果好、投資少、操作簡便等優(yōu)點，但最大的缺點是污泥量大，污泥脫水困難，且難于回收利用，因而影響了它的應(yīng)用和發(fā)展。近年來隨著金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展，使得鎳品位達(dá)到5%以上的污泥處置有了比較好的出路，因此就如何高效地采用化學(xué)沉淀法來提高污泥的品位，達(dá)到冶煉的要求，促進(jìn)污泥中重金屬回收就成為了一個亟待解決的問題。污泥的品位(%) =污泥中重金屬的量/污泥的量*100，因此提高污泥品質(zhì)主要體現(xiàn)在兩個方面提高污泥中重金屬含量和減少污泥的量。重金屬回收率(%) =污泥中重金屬的量/進(jìn)水中重金屬的量，因此提高重金屬尤其是鎳的回收率主要體現(xiàn)在減少無回收價值污泥中鎳的含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以提高污泥中重金屬回收率、保證污泥可再利用價值，并綜合利用不銹鋼廠車間地面沖洗廢水的不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法。為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法，其特征在于包括以下步驟a、一級沉淀在含有二價鎳離子的不銹鋼酸洗混合廢酸中投加20% (質(zhì)量百分含量)的石灰漿，調(diào)節(jié)其PH值為3. 5 ;按照5g/噸水的加入量加入聚丙烯酰胺(PAM)，進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥(所述污泥的主要成分為氫氧化鐵，氫氧化鉻、氫氧化銅、氟化鈣沉淀)，壓濾后形成濾餅和壓濾液；b、一級沉淀分離將步驟a中濾餅和不銹鋼廠車間地面沖洗廢水按固液體積比I 5進(jìn)行混合攪拌、制漿，再進(jìn)行壓濾，形成濾餅和壓濾液； C、將步驟a中的濾液和步驟b中的濾液混合；
d、二級沉淀在經(jīng)過步驟c混合的壓濾液中加入20% (質(zhì)量百分含量)石灰衆(zhòng)，調(diào)節(jié)其PH值為9. 5，按照5g/噸水的加入量加入聚丙烯酰胺，進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥(所述污泥的主要成分為氫氧化銅、氫氧化鎳沉淀)，壓濾后形成濾餅和壓濾液。此PH值下濾液中銅離子、鎳離子實現(xiàn)完全的沉淀，保障了出水的達(dá)標(biāo)，濾餅外運，進(jìn)行鎳的提取和回收；e、在d步驟中形成的壓濾液中加入體積濃度為10%的硫酸，調(diào)節(jié)其pH值為8，直接排放或回用。步驟a、d使用石灰作為沉淀劑，化學(xué)反應(yīng)方程式為20H-+M2+ — M(OH)2 I上述技術(shù)方案，由于不銹鋼酸洗混合廢酸成分確定后，污水中金屬含量基本已經(jīng)確定，因此主要是通過控制合適的條件，將重金屬完全沉淀下來(也是達(dá)標(biāo)排放的要求)；對于減少污泥量，主要集中在將有回收價值污泥和無回收價值污泥分開，分別進(jìn)行處置，也就是分步沉淀； 該方法的特點在于綜合利用分級沉淀、攪拌回收、綜合處理等方法實現(xiàn)重金屬鎳的富集、沉淀與回收，同時將有回收價值污泥與無回收價值污泥分開。對于沉淀過程中一級沉淀污泥量大、品位不高的問題，實際反應(yīng)中一級沉淀PH的控制，要求既能保證較低的鎳損失率，又不能對二級沉淀反應(yīng)污泥鎳品位產(chǎn)生較大的不良影響，因此需減少一級反應(yīng)出水的銅、鐵、鉻與氟等離子的濃度，所以控制一級反應(yīng)pH值為3. 5 ;二級反應(yīng)pH值控制為9. 5，在堿性條件下投加石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)沉淀鎳離子，生成氫氧化鎳沉淀，同時實現(xiàn)各離子的達(dá)標(biāo)排放。同時該方法與高壓隔膜板框壓濾機的使用相結(jié)合，進(jìn)一步提高了整個工藝的鎳回收率，并綜合處理了不銹鋼廠日常生產(chǎn)中產(chǎn)生的車間廢水。該回收方法，工藝簡單方便、易操作、鎳回收成本低、鎳回收率較高，且廢水的排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21900-2008))，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例I某不銹鋼廠酸洗混合廢酸濃度和車間地面沖洗廢水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表I、表2 :表I酸洗混合廢酸進(jìn)水水質(zhì)
ΓΠM^
___p (mg/L) (mg/L) (ing/L) (mg/L) (mg/L)
酸洗說介拔酸 I 2.2 I 38600 28300105042705920表2車間地面沖洗廢水進(jìn)水水質(zhì)
總氟總鐵總銅總鎳起格
J IiJ I|〕H
___(ing/i.)(mg/i-) (mg/K) (mg/1-)
地面沖唆水 I 2.5 I 35.98 408.6 4.38 i8.59358.4參見圖1，一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法，以一級沉淀pH值為3. 5為例,包括如下步驟a、一級沉淀不銹鋼廠酸洗車間排放的酸洗混合廢酸(水氫氟酸硝酸=6:1. 5:1)進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在此調(diào)節(jié)池中用PLC (可編程控制器)按300千克/小時投加20%(質(zhì)量百分含量)的石灰漿，調(diào)節(jié)其PH值為3. 5 ;通過PLC按照5g/噸水的加入量加入聚丙烯酰胺(PAM)，進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥(所述污泥的主要成分為氫氧化鐵，氫氧化鉻、氫氧化銅、氟化鈣沉淀)，使用螺桿泵輸送進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行污泥濃縮降低污泥含水率，污泥濃縮池中初步濃縮后的污泥由砂漿泵輸送進(jìn)高壓隔膜板框進(jìn)行壓濾，形成濾餅和壓濾液，濾餅外運處置，濾液進(jìn)入壓濾液出水池中；b、一級沉淀分離不銹鋼廠車間排放的地面沖洗廢水(所述車間地面沖洗水是由日常生產(chǎn)采用自來水沖洗含有混合廢酸的地面所產(chǎn)生)進(jìn)入沖洗廢水中間水池，并將步驟a中濾餅和不銹鋼廠車間地面沖洗廢水按固液體積比1:5使用機械攪拌機進(jìn)行混合攪拌，制漿，并采用高壓隔膜板框?qū){液進(jìn)行壓濾，形成濾餅和壓濾液，濾餅外運處置；
C、步驟b中的壓濾液自動流回步驟a高壓隔膜板框產(chǎn)生的壓濾液的出水池中；d、二級沉淀在步驟a中的壓濾液出水池中通過PLC按50千克/小時投加20%的石灰漿，調(diào)節(jié)其PH值為9. 5，通過PLC，加入聚丙烯酰胺(PAM) O. 005g/L,進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥(所述污泥的主要成分為氫氧化銅、氫氧化鎳沉淀)，使用螺桿泵輸送進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行污泥濃縮降低污泥含水率，污泥濃縮池中初步濃縮后的污泥由砂漿泵輸送進(jìn)高壓隔膜板框進(jìn)行壓濾，形成濾餅和壓濾液。此PH值下濾液中銅離子、鎳離子實現(xiàn)完全的沉淀，保障了出水的達(dá)標(biāo)，濾餅外運，進(jìn)行鎳的提取和回收；e、在d步驟中形成的濾液中通過PLC投加35千克/小時加入體積濃度為10%的硫酸，調(diào)節(jié)其PH值為8，直接排放。表3實驗測得出水各指標(biāo)數(shù)值
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法，其特征在于包括以下步驟 a、一級沉淀在含有二價鎳離子的不銹鋼酸洗混合廢酸中投加20%的石灰漿，調(diào)節(jié)其PH值為3. 5 ;按照5g/噸水的加入量加入聚丙烯酰胺，進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥，經(jīng)壓濾后形成濾餅和壓濾液； b、一級沉淀分離將步驟a中濾餅和不銹鋼廠車間地面沖洗廢水按固液體積比1:5進(jìn)行混合攪拌、制漿，再進(jìn)行壓濾，形成濾餅和壓濾液； C、將步驟a中的濾液和步驟b中的濾液混合； d、二級沉淀在經(jīng)過步驟c混合的壓濾液中加入20%石灰漿，調(diào)節(jié)其pH值為9.5，按照5g/噸水的加入量加入聚丙烯酰胺，進(jìn)行絮凝沉淀，生成的污泥壓濾后形成濾餅和壓濾液，濾餅回收利用； e、在d步驟中形成的壓濾液中加入硫酸，調(diào)節(jié)其pH值為8，直接排放或回用。
全文摘要
一種不銹鋼酸洗混合廢酸中重金屬鎳的處理方法，在不銹鋼酸洗混合廢酸中投加石灰漿，調(diào)節(jié)pH值為3.5再加入聚丙烯酰胺生成污泥，污泥經(jīng)壓濾后產(chǎn)生的濾餅用不銹鋼廠車間地面沖洗廢水進(jìn)行混合攪拌、制漿、壓濾，產(chǎn)生的壓濾液與之前污泥壓濾產(chǎn)生的壓濾液混合后加入石灰漿，調(diào)節(jié)其pH值為9.5，再加入聚丙烯酰胺絮凝沉淀生成污泥，污泥壓濾后形成濾餅和壓濾液，濾餅回收利用，壓濾液中加入硫酸，調(diào)節(jié)其pH值為8，直接排放或回用。該方法可以提高污泥中重金屬回收率、保證污泥再利用，并可以綜合利用不銹鋼廠車間地面沖洗廢水。
文檔編號C02F101/20GK102757141SQ201210277028
公開日2012年10月31日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者劉祥虎, 周杰, 李波, 樓洪海, 王聞超, 許海亮 申請人:浙江海拓環(huán)境技術(shù)有限公司