專利名稱：鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水及沉淀物的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理方法。
目前在國內(nèi)外廣泛推行化學(xué)法處理電鍍廢水，因為化學(xué)法可以根據(jù)不同的處理對象如鉻、銅、鎳和氰根，可以采用不同的處理劑處理它們。這樣處理便于它們的回收利用。同時化學(xué)處理法所需設(shè)備少，一次投資少，操作簡單易行。但是由于鋅的性質(zhì)特殊，目前還沒有專門處理劑處理電鍍含鋅廢水。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種專門處理鍍鋅廢水和沉淀物的回收方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)一種鍍鋅廢水處理劑，其特征在于它含有如下重量比的組分苛性堿25-27％、尿素2-4％、六次甲基四胺1-2％、磷酸或鹽2-6％、骨膠1-3％，余下量為水。采用上述鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水的方法是a檢驗鍍鋅廢水中鋅離子的濃度，調(diào)整使之不超過1000mg/l，b用硫酸調(diào)整廢水的PH值使之在3-5之間，c用15-25％氫氧化鈉調(diào)廢水的PH值使之在7.0-7.2之間，d向每噸廢水中加入1.0-1.5升處理劑，攪拌5-7分鐘，再用15-25％氫氧化鈉溶液控制PH＝8.2-9.0，e靜置4-16小時后過濾分離，可得到分離液和固態(tài)沉淀物。用本發(fā)明鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水后的沉淀物的回收方法是；a向沉淀物中加入工業(yè)鹽酸使沉淀物溶解，過濾除去不溶物，b用氫氧化鈉溶液調(diào)整含鋅溶液的PH值，當(dāng)PH＝4時過濾除不溶物、當(dāng)PH＝6時過濾除不溶物、當(dāng)PH＝7時過濾除不溶物，當(dāng)PH＝8.5時過濾收集沉淀物，c用去離子水或蒸餾水洗滌沉淀物，然后在200-250℃脫水干燥1-2小時。調(diào)整PH值的氫氧化鈉的濃度為15-25％。
本發(fā)明的方法主要包括用化學(xué)處理劑處理鍍鋅廢水，經(jīng)分離得到的液體為達標(biāo)水，而沉淀物經(jīng)過提取可得到能循環(huán)再用的氧化鋅。
本發(fā)明的方法首先是對鍍鋅廢水進行化學(xué)處理。該鍍鋅廢水處理劑主沉淀劑為苛性堿如氫氧化鉀或氫氧化鈉，它們在硫酸根存在的條件下能與鋅離子生成復(fù)合沉淀，反應(yīng)方程式如下
苛性堿中氫氧化鈉或氫氧化鉀在鍍鋅廢水處理劑中所占的比例為25-27％。如果它們的比例低于25％，則二價鋅沉淀不完全，仍存留在排放水中，仍有污染的可能。但是它們的比例高于27％，因為鋅的氫氧化物具有兩性，當(dāng)PH大于13.5時鋅的氫氧化物開始溶解成為可溶性ZnO2，這樣經(jīng)分離液體中ZnO2含量會增加，仍達不到規(guī)定的處理標(biāo)準(zhǔn)。在該處理劑中還包含有加速小顆粒沉淀物聚凝的聚凝劑尿素，它與強堿中的氫氧根配合使用，形成均勻沉淀，其在處理劑中比例太低，作用效果不明顯，而含量太高也不必要。因此其在處理劑中的比例為2-4％比較適宜。在該處理劑中還包括另一種有聚凝作用的輔助沉淀劑六次甲基四胺，它在處理劑中的比例為1-2％即可。在該處理劑中還含有加速沉淀形成的表面活性劑，其可以是磷酸，也可以是它的可溶鹽如磷酸鉀或磷酸鈉，它們在處理劑中的比例為2-6％比較適宜。在該處理劑中還加有動物膠即骨膠，它是一種共沉淀劑，利用它可將廢水中微量的Zn沉淀下來，從而達到較徹底地除去廢水中鋅離子的目的。當(dāng)動物膠的含量小于1％時作用效果不明顯，但是當(dāng)動物膠含量大于3％時雖然除鋅效果明顯，但由于動物膠呈膠狀，在過濾時易堵塞濾布孔使過濾困難，因此其在處理劑中的比例以1-3％比較適宜。該處理劑余下的比例成份為水。
鍍鋅廢水處理劑的配制方法取應(yīng)制備的處理劑約一半重量的水置于容器中，按上述比例關(guān)系的量依次加入苛性堿、尿素、六次甲基四胺、磷酸或它的可溶鹽，但必須是待前一物料經(jīng)攪拌溶解后再加入下一種物料，然后按上述比例關(guān)系取骨膠，將其溶于約5倍重量的熱水中，最好水溫為80-90℃，待全部溶解后再將其加到上述物料的混合物中，最后再加入余下數(shù)量的水，攪拌均勻即可得到本發(fā)明的處理劑。
鍍鋅廢水的處理方法a檢驗鍍鋅廢水的濃度如果其濃度超過1000mg/l則需將被處理廢水中的鋅離子濃度調(diào)整在1000mg/l以內(nèi)，否則會因濃度過高導(dǎo)致沉降速度過慢。b用硫酸調(diào)整廢水的PH值使之在3-5之間。本發(fā)明的鍍鋅廢水處理劑為陽離子處理劑，因此必須將廢水調(diào)到酸性使ZnO2全部變Zn2+。另外由于硫酸根參與復(fù)合沉淀，因此當(dāng)硫酸的用量不足時會因硫酸根不足有一部分鋅離子仍存在溶液中造成分離水超標(biāo)。如果硫酸用量過多留在濾液中硫酸根量增大，這對濾液回收不利。c用15-25％氫氧化鈉調(diào)整廢水的PH值使之在7.0-7.2之間，以減少處理劑中苛性堿的消耗，保證處理劑的處理效果。d加入處理劑，每噸鍍鋅廢水加入1.0-1.5升處理劑，充分?jǐn)嚢?-7分鐘，用15-25％氫氧化鈉溶液控制PH＝8.2-9.0使之完全沉淀。e靜置4-16小時后過濾分離，可得到分離液和固態(tài)沉淀物。
分離液的處理經(jīng)鍍鋅廢水處理劑處理所得到的上清液和濾液統(tǒng)稱為分離液，它們均能達到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，可送回電鍍車間繼續(xù)作漂洗水用。但是在該分離液中仍存在微量的鈉離子和氯離子，當(dāng)分離液循環(huán)使用到一定次數(shù)后，它們的含量將達到一定的濃度，會腐蝕工件因此需用離子交換柱進行處理，這樣會得到潔凈的無離子水，可回槽再用。
固態(tài)沉淀物的處理和回收在過濾分離所得到的固態(tài)沉淀物中，除了含有大量的鋅外還有一定數(shù)量的鈣、鎂、鐵、鉻、銅和硫酸根、氯根等。首先向沉淀物中加入工業(yè)鹽酸使沉淀物溶解，最好鹽酸∶沉淀＝2∶1，過濾除去不溶物，用氫氧化鈉溶液，最好是15-25％的氫氧化鈉，調(diào)整含鋅溶液的PH值。當(dāng)PH＝4時鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，過濾可除去鐵。繼續(xù)用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值，當(dāng)PH＝6時鉻形成氫氧化鉻沉淀，過濾可除去鉻。再繼續(xù)用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值，當(dāng)PH＝7時銅離子形成氫氧化銅沉淀，過濾可除去銅。然后再用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值，當(dāng)PH＝8.5時鋅離子完全形成氫氧化鋅沉淀出來，過濾去掉含SO42-和CI-的濾液，將含氫氧化鋅的沉淀分離出來并用去離子水或蒸餾水洗滌，然后在200-250℃脫水干燥1-2小時，即可得到白色氧化鋅。
本發(fā)明的方法相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明的處理劑處理鍍鋅廢水沉淀速度快，有較高凝聚力，便于分離和回收處理。
2、本發(fā)明的方法工藝簡單、操作方便、一次性投資少，處理一噸鍍鋅廢水僅用6.5元。處理后排放水全部達到國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)(小于2mg/l)并可以回收再利用。
3、經(jīng)本發(fā)明處理劑處理后分離得到的沉淀物經(jīng)提取后得到較純凈的氧化鋅，用其配成鋅酸鹽鍍槽電鍍工件，產(chǎn)品質(zhì)量全部合格。還可將回收的氧化鋅加工成硝酸鋅、磷酸二氫鋅、磷酸鋅作為生產(chǎn)磷化液的主要原料。
4、采用本發(fā)明的方法對分離出的固態(tài)沉淀物和分離液都能回收利用，不僅有顯著的經(jīng)濟效益，而且杜絕了二次污染，有效地保護了環(huán)境。
例1取工業(yè)純氫氧化鉀25份加到事先盛有55份水的容器內(nèi)，攪拌使氫氧化鉀全部溶解。再取4份尿素加到容器內(nèi)，攪拌使尿素全部溶解。再取1份六次甲基四胺加到容器內(nèi)，攪拌使六次甲基四胺全部溶解。再取6份磷酸鉀加到容器內(nèi)，攪拌使磷酸鉀全部溶解。另取1份動物膠溶于5份80-90℃熱水中，待全部溶解后再加到盛有上述物質(zhì)的容器中，再補加3份水?dāng)嚢杈鶆?，即可得?00份本發(fā)明的處理劑。
例2取工業(yè)純氫氧化鈉27份加到事先盛有49份水的容器內(nèi)，攪拌使氫氧化鈉全部溶解。再取2份尿素加到容器內(nèi)，攪拌使尿素全部溶解。再取2份六次甲基四胺加到容器內(nèi)，攪拌使六次甲基四胺全部溶解。再取2份磷酸加到容器內(nèi)，攪拌使磷酸全部溶解。另取3份動物膠溶于15份80-90℃熱水中，待全部溶解后再加到盛有上述物質(zhì)的容器中，攪拌均勻，即可得到100份本發(fā)明的處理劑。
例3取一噸鍍鋅廢水，檢驗其鋅離子濃度為342mg/l，用1＋3硫酸(硫酸∶水＝1∶3)調(diào)整廢水的PH值，使PH＝5，再用15％氫氧化鈉調(diào)整廢水的PH值，使之為7.2，然后向廢水中加入例2的處理劑1.0立升，充分?jǐn)嚢?分鐘，用15％氫氧化鈉調(diào)PH值控制PH＝8.2，靜置4小時后過濾，濾液含鋅量為0.3mg/l。向分離所得固態(tài)沉淀物中加入工業(yè)鹽酸，其用量為鹽酸∶沉淀物＝2∶1。該鹽酸使沉淀物溶解過濾除去不溶物，用15％氫氧化鈉調(diào)整PH值，當(dāng)PH＝4時過濾除去氫氧化鐵。繼續(xù)用15％氫氧化鈉調(diào)PH值，當(dāng)PH＝6時過濾處去氫氧化鉻。再繼續(xù)用15％氫氧化鈉調(diào)PH值，當(dāng)PH＝7時過濾除去氫氧化銅，然后再用15％氫氧化鈉調(diào)PH值，當(dāng)PH＝8.5時過濾保留濾渣沉淀物，用去離子水洗滌三次，然后放在200-250℃烘箱內(nèi)脫水干燥1-2小時，可得到436克白色氧化鋅。
例4取一噸鍍鋅廢水，檢驗其鋅離子濃度為600mg/l，用1＋3硫酸調(diào)整廢水的PH值，使PH＝3。再用25％氫氧化鈉調(diào)整廢水的PH值使之為7.0，然后向廢水中加入例1的處理劑1.5立升充分?jǐn)嚢?分鐘，用25％氫氧化鈉調(diào)PH值控制PH＝9，靜置16小時后過濾，濾液含鋅量為0.8mg/l。由于該鍍鋅廢水曾循環(huán)使用過三次，因此將其送至離子交換柱進行處理。該交換柱內(nèi)分別采用陽離子交換樹脂732和陰離子交換樹脂710。由交換柱流出的液體檢不出鈉離子和氯離子。向分離所得固態(tài)沉淀物中加入鹽酸∶沉淀物＝2∶1的工業(yè)鹽酸，使沉淀物溶解，過濾除去不溶物用25％氫氧化鈉調(diào)整PH值，重復(fù)例3的操作，可得到766克白色氧化鋅。
表1鍍鋅廢水處理前后鋅離子含量對比表
注表中上清液/濾液。表2用回收氧化鋅電鍍的工件各項指標(biāo)測試情況
注本申請文件中所用份數(shù)及比例均為重量份數(shù)和重量比。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅廢水處理劑，其特征在于它含有如下重量比的組分苛 性 堿 25-27％尿素 2-4％六次甲基回胺 1-2％磷 酸 或 鹽 2-6％骨膠 1-3％水 余下量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水的方法，其特征在于a檢驗鍍鋅廢水中鋅離子的濃度，調(diào)整使之不超過1000mg/l，b用硫酸調(diào)整廢水的PH值使之在3-5之間，c用15％-25％氫氧化鈉調(diào)廢水的PH值使之在7.0-7.2之間，d向每噸廢水中加入1.0-1.5升處理劑，攪拌5-7分鐘，再用15-25％氫氧化鈉溶液控制PH＝8.2-9.0，e靜置4-16小時后過濾分離，可得到分離液和固態(tài)沉淀物。
3.一種鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水后的沉淀物的回收方法，其特征在于a向沉淀物中加入工藝鹽酸使沉淀物溶解，過濾除去不溶物，b用氫氧化鈉溶液調(diào)整含鋅溶液的PH值，當(dāng)PH＝4時過濾除去不溶物、當(dāng)PH＝6時過濾除去不溶物、當(dāng)PH＝7時過濾除不溶物、當(dāng)PH＝8.5時過濾收集沉淀物，C用去離子水或蒸餾水洗滌沉淀物，然后在200-250℃脫水干燥1-2小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鍍鋅廢水處理劑處理鍍鋅廢水后的沉淀物的回收方法，其特征在于調(diào)整PH值的氫氧化鈉的濃度為15-25％。
全文摘要
一種鍍鋅廢水處理劑，它含有如下成分苛性堿25-27％、尿素2-4％、六次甲基四胺1-2％、磷酸或鹽2-6％、骨膠1-3％，余下量為水。使用時向每噸廢水中加入1.0-1.5升處理劑，攪拌并控制pH值在8.2-9.0靜置后分離。向沉淀物中加入鹽酸，用氫氧化鈉調(diào)溶液的pH值，當(dāng)pH＝4、pH＝6、pH＝7時分別過濾除不溶物。當(dāng)pH＝8時過濾保留沉淀物，將其在200-250℃脫水干燥，可得氧化鋅。本發(fā)明處理的鍍鋅廢水其分離水達標(biāo)，沉淀物可回收氧化鋅。
文檔編號C02F1/58GK1116611SQ9411243
公開日1996年2月14日 申請日期1994年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月8日
發(fā)明者趙潤玲 申請人:趙潤玲