铬鞣废液中铬的回收与利用文献综述

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1、文献综述铬鞣废液中铬的回收与利用一、前言随着全球环境污染的日益加剧，公众环保意识的提高以及全球性能源危机的出现，我国制革行业将面临巨大的挑战。制革工业在给社会带来经济效益、满足人们需求的同时也给环境带来了严重的污染，特别是对水资源的污染尤甚。铬鞣法是重要的皮革鞣制方法之一。由于铬鞣能赋予皮革优良的性能，所以绝大部分皮革都采用铬鞣。但在传统鞣制过程中，铬的有效利用率比较低，一般都只有60％-70％，其余30％-40％的铬残留在废水中，以Cr2O3计，废水中的铬含量高达2000-5000mg／L。铬鞣废水的排放不仅造成资源的极大浪费，还对生态环境造成严重的污染。显然，若不

2、回收废铬液中的铬，不仅是对资源的极大浪费，而且会造成严重的环境污染。由于制革生产各个工段废水是在固定转鼓内间歇式排放，容易将各类废水分别收集，因此可以针对铬鞣废水进行单独处理后再连同其他废水进行综合治理，有利于减少制革综合废水处理的负担，可以达到环境保护和资源节约的双重效果[1]。我国作为一个制革工业大国，无论从制革工业所造成的环境污染的治理方面来考虑，还是从资源的合理利用来考虑，从制革业铬鞣废液中回收和再利用铬都具有非常重要的经济和现实意义。二、碱沉淀法回收铬化合物国内外研究现状2.1国内铬鞣废液处理研究进展2.1.1加碱沉淀法目前，国内最常采用的铬鞣废水治理方法是

3、加减沉淀法，大量的研究围绕加不同的沉淀剂而展开，现有资料表明，NaOH碱性太强，不便于控制；MgO效果最好，但价格偏贵，应用范围不广：国内常常根据具体情况使用不同沉淀剂进行铬鞣废液的处理。谭志侠等[2]将NaOH作为作为沉淀剂，控制pH在8.5-9.0，得到Cr(OH)3沉淀。为了保证铬泥的纯度以便于回收利用，必须使其中的蛋白质含量降到最低。加入石灰调pH值约11，通入水蒸气水解。实验结果表明，水解两小时用热水洗涤两次后，蛋白质等杂质去除率达80％，所得铬泥纯度可以满足工艺要求。将水解洗涤压滤后的铬泥溶于硫酸中，沉淀过滤分离出残渣硫酸钙，硫酸铬可循环使用；回收的铬废液

4、含Cr2O30.969mg/L，盐基度25％，可循环使用。北京化工大学生命科学与技术学院的王俊耀等[3]在加碱前对废液进行预处理，加入絮凝剂对铬鞣废液中有机物进行去除，实验表明，当pH=4.5时，加入多聚磷酸钠和非离子型聚丙烯酰胺(PAM)比例为4：3获得最佳处理效果，对废液中有机物去除率可达60％以上，与直接碱沉淀法比，沉淀后铬泥量已大幅降低，对Cr3+回收率保持在70％左右，剩余30％的铬资源存在于絮凝沉淀中，经实验证明，在300℃把絮凝沉淀灼烧，有机物去除率达95％，灼烧后再加硫酸进行溶解得到高纯度的Cr2(S04)3溶液。新疆赵彤昕等[4]在铬废液处理中应用F

5、eSO4作为沉降剂，最佳pH值在8-8.5间，当pH控制在8.5时，总铬的去除率随FeSO4投加量增大而增大，但在FeSO4投加量大于187.5mg／L时，总铬的去除率基本稳定在99％左右。因此，从运行经济角度考虑，FeSO4投加量控制在150-200mg／L较为理想。经过经济对比，使用FeSO4作沉淀剂的处理方法，不仅可使废水中铬的去除率保持在99％以上的水平，而且处理费用较MgO法要低50％以上。2.1.2循环利用法废鞣铬液的循环利用是将铬鞣废液收集、检测和调整之后,用于下批裸皮的鞣制或浸酸/鞣制……,如此循环利用下去,不再直接排放铬鞣废液。其中包括直接循环利用、

6、浸酸鞣制循环利用法。①直接循环利用法废铬液处理调整后直接用作下批裸皮鞣制的鞣液的方法称直接循环法。关于直接循环利用法，国内法有许多研究者做过研究并作出分析，工艺流程为[5-8]：废铬液用作铬鞣液多是浸酸和鞣制不在同一鼓中进行。废铬液中不溶物和有机物除去后,一般取前次废液的70%左右,根据工艺要求兑加浓铬液调节含铬量和碱度后,即可重新用于鞣制。②浸酸/鞣制循环利用法废铬液处理调整后首先用于下批软化裸皮的浸酸,然后再补加鞣剂进行鞣制，这种循环利用的方法称为浸酸/鞣制循环利用法。废铬液用作浸酸液时,浸酸和鞣制是在同一浴中进行。早期一般也是取除去有机物及杂质后的废铬液70%,

7、向其中加入一定量硫酸,即可回用,浸酸后再补加鞣剂鞣制。该法除具有直接循环法的优点外,还具有不排放浸酸废液的优点,同时可节约大量的中性盐和铬资源。因废液中含有一定量的铬,可减少后续鞣制时补加的含铬鞣剂的量，又可减轻中性盐和铬对环境的污染。但此法也有直接循环法相同的缺点,废铬液未完全利用；且将其用作浸酸液易使裸皮“酸肿”[9]。2.1.3氧化法氧化法回收铬是采用高温将综合废水中的铬或由皮屑、高分子材料等吸附的铬氧化成六价铬，再用适当的方法还原、酸化得到铬鞣液。焚烧法是氧化法中的一种，它主要用于处理固体废革屑，但用碱沉淀法处理废铬液所获得氢氧化铬沉淀（铬泥