某电镀厂污泥中重金属Cr的浸出行为研究综述文献综述

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1、文献综述某电镀厂污泥中重金属Cr的浸出行为研究综述一.前言部分电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物，被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。作为电镀废水的“终态物”，虽然其量比废水要少得多，但是由于废水中的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属都转移到污泥中，从某种意义上说，电镀重金属污泥对环境的危害要比电镀废水严重。如果对这种危害性极大的电镀污泥不作任何处置，其对生态环境的破坏是不言而喻的，另一方面，如果对电镀污泥中品位极高的重金属物质不加以回收利用，也意味着资源的巨大浪费。为了减少电镀污泥对环境的污染以及实

2、现资源的循环利用，现在国内学者主要集中于这方面的研究。二．主体部分电镀污泥被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。按照对电镀废水处理方式的不同。可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类。前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥。后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。但是，实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多是混合污泥。因此，目前针对电镀污泥的处理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。电镀污泥中常常赋存大量的铬，而作为上榜“中国环境优先污染物黑名单”的

3、一种重金属污染物铬，其化合物中Cr(VI)的毒性最大，它可透过细胞膜毒害生命组织，对人体产生“三致”作用，对皮肤、呼吸系统和消化系统都会产生较大的危害；在环境中它能降低生化需氧量，阻碍氮素的消化过程，使土壤板结，农作物枯死，破坏生物机体的新陈代谢等[2]。不可再生资源，而且我国的铬资源短缺，因此，如何有效地回收利用电镀污泥中的铬逐渐成为研究者们关注的热点。在电镀污泥的重金属回收方面，近年来趋向于采用湿法冶金工艺进行研究。其工艺过程主要包括以下几个阶段：预处理、浸出、溶液的净化、相似元素分离和析出化合物或金属，其中，浸出是决定金属回收

4、率的关键一步。污泥经过预处理后，利用浸出剂(如酸溶液、碱溶液、水等)与原料作用，使其中的有价金属变为可溶性化合物进入水相，并与进入渣相的伴生元素初步分离。S．B．Shen[3]究了用无机酸提取Cr3+和其它金属离子，认为硫酸最适合提取Cr3+。李雪飞等[4]采用电镀污泥中的铬，对比研究后发现，硫酸的浸出效果优于盐酸，浸出率高达99.5％。电镀污泥中铬的回收主要有以下方法。2.1酸浸一氧化法酸性浸出法是湿法冶金中应用最广泛的浸出方法之一，常用的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸、王水等。电镀污泥中的金属大多以其氢氧化物或氧化物形态存在，通过酸浸

5、大部分金属物质能以离子态或络合离子态溶出。Silva等[5]用80％的盐酸浸出电镀含铬污泥中的各金属，为了分离铬与浸出液中的其他金属元素，加入一定量30％的H2O2，发生以下反应使Cr(IlI)氧化成Cr(VI)：2CRO2+3H2O2→2CrO2+OH-+H2O在氧化过程中，其他金属多以氢氧化物的形式沉淀下来。然后，用NaOH或KOH调节pH到7～11，使溶液中残余的金属杂质Mn、Zn、Fe、Ca、Mg等充分沉淀，再将溶液过滤便得到较纯的铬酸盐溶液。以净化后的铬酸钠或铬酸钾为原料，可以根据实际需要采用不同的成品制取工艺进行回收利用

6、[6]。2.2氨络合转化—铁氧体法以氨或氨加铵盐作浸出剂的浸出过程称为氨浸。氨浸法在湿法冶金中得到广泛应用，其优越性在于能选择性溶解铜、锌、钴、银、镍等金属，而铁、铬、钙、铝等则大多被抑制在浸出余渣中。为了提高氨的利用率，一般采用氨水循环浸泡使其与铜镍等金属充分络合。由于氨有刺激性气味，当氨水中NH3的质量分数大于18％时，氨容易挥发，不仅造成氨的损失，而且影响环境。因此，氨浸对装置的密封性要求较高。电镀污泥经氨浸后得到的铬铁余渣较难处理，许多学者对如何进一步从中回收铬展开了深入细致的试验研究。ZhangYi等[7]的研究结果表明，

7、在一定条件下，利用氨浸法能将Fe、Cr、Ni、Cu等加以有效分离。其方法如下：在室温和氧分压为0.03MPa下，向浸出液中鼓入空气，将多组分的电镀污泥用NH3-(NH4)2SO4溶液浸出，Cu-Ni-Zn体系转化为氨络合物Me(NH3)2SO4而稳定在液相，污泥中的Fe、Cr元素则生成惰性铬铁沉淀，从而有效的将Fe、Cr与其它元素Cu、Zn、Ni等分离。然后在温度140℃和0.1～0.2MPa的氧分压下，将形成的铁铬渣用烧碱溶液浸泡，使其中的Cr和Fe元素分别生成铬酸盐和Fe203：FeO▪Cr2O3+4NaOH+7/4O2→2Na

8、CrO4+1/2Fe2O3+2H2O经过滤可达到铁铬分离的目的。最后，电镀污泥中Cr的回收率能达到95％，大大减少了氨浸铬渣对环境的潜在危害，同时能获得一定的经济效益。至于Cu-Ni-Zn体系中的各金属可采用溶剂萃取法或高压氢还原法进