Ⅰ 電鍍污泥有哪些危害
電鍍污泥的化學成份相當復雜,主要含鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類,其中的含鉻化合物屬國家一級危險廢物,如處理不當,對環境的危害很大,重金屬超過一定濃度都對人體有毒
Ⅱ 電鍍污泥是什麼
電鍍污泥是電鍍行業廢水處理的「終態物」,裡面含有大量銅、鎳、鉻、鐵、鋅等貴重金屬。
電鍍污泥主要來源於工業電鍍廠各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學處理後所產生的固體廢料,由於各電鍍廠家的生產工藝及處理工藝不同,電鍍污泥的化學組份相當復雜,主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類。
電鍍企業在初步處理電鍍污泥時,都需要將電鍍廢液中的各種重金屬鹽類轉化為相應的氫氧化物並沉澱固化,因而一般電鍍廠家在處理電鍍廢液時都加入了相關的還原劑、中和劑及絮凝劑等化學葯品,導致電鍍污泥中化學組份增多,各種重金屬化合物在組份中分散而含量偏低。特別是某些電鍍企業採用石灰或電石作為中和劑,在中和處理時通過化學反應產生大量石膏或氫氧化鈣,更使電鍍污泥的總量增大,重金屬組份含量降低,以致進一步的無害化處理、分離和綜合利用較為困難。根據我們的實地調查,一般新處理產生的電鍍污泥含水率很高,達75%~80%,鉻、鐵、鎳、銅及鋅的化合物含量一般在0 5%~3%左右(以氧化物計),石膏(硫酸鈣)含量為8%~10%,其他水溶性鹽類及雜質含量為5%左右。
Ⅲ 電鍍污泥處理技術及其進展
電鍍在工業發展中是一個不可或缺的環節,但其對環境的污染也是不可忽視的,現如今國內外關於如何處理電鍍污泥做了大量的研究和實驗,中達咨詢為您帶來目前電鍍污泥處理技術進行綜述及對其未來發展前景進行分析。
到目前為止,電鍍行業是工業發展中不可或缺的一道程序,現在除了開發尋找可以取代其功能的技術之外,著重還是在於電鍍污染的防治。電鍍生產過程產生的污泥含有多種現在處理的技術還不是很成熟,所以單純的無害化處理電鍍污泥還是當前處理技術的主流。但總而言之,資源化處理電鍍污泥技術將是處理重金屬污染的重點研辯旦究方向。
1電鍍污泥無害化處理
1.1固化/穩定化技術
固化/穩定化技術是無害化處理電鍍污泥的一項重要技術。主要包括了水泥固化、石灰固化、熱塑性固化等,通常使用的固化劑有水泥、石灰、瀝青、玻璃、HAS土壤固化劑等,以此與污泥加以混合進行固化,使污泥的有害金屬封閉在固化體中從而達到消除污染的目的。其中,水泥固化是最常用的一種技術,應該也是一種相對成熟的處理技術,王繼元等攜晌擾人通過實驗得出在在水泥固化處理中,加入適當的添加劑,調整水泥:電鍍重金屬污泥:河沙:活性氧化鋁:硅酸鈉=1:0.8:0.2:0.08:0.06,其抗壓的強度可在30MPa以上,其固化效果相當明顯。ARoy等人在對單一水泥固化/穩定化系統研究的基礎上,又進一步研究了以水泥和粉煤灰的混合物固化重金屬(含鉻、鎳、錫等)的方法,這樣可以達到以廢治廢、節約成本的目的。塗潔等人採用HAS土壤固化劑代替傳統固化基材對電鍍污泥進行了常溫固化處理,並能得到具有良好抗浸出性、耐腐蝕性、抗滲透性、足夠機械強度的護坡磚,該固化工藝開辟了電鍍污泥資源化利用的新途徑。鍾玉鳳等採用水泥和細砂作固化基材處理含Ni、Cr、Cu等重金屬的電鍍污泥,通過固化塊的浸出實驗,發現水泥固化該電鍍污泥效果良好,固化過程中加入適當的螯合劑KS-3,可以提高固化效果。
1.2熱化學處理技術
熱化學處理技術(如焚燒、焙燒、熔煉、離子電弧及微波等)是在高溫條件下對廢物進行分解,使其中的某些劇毒成分毒性降低,實現快速、顯著地減容,謹鋒並對廢物的有用成分加以利用。目前,有關電鍍污泥熱化學處理技術的研究,以對在焚燒處理電鍍污泥過程中重金屬的遷移特性等問題的研究比較突出,其優點是可以大幅度的減少電鍍污泥的體積,可降低其對環境的危害,但由於這種方法能耗較高,對焚燒設備和條件有一定要求,一般的小電鍍廠家難以承受巨額的處理費用,而且在焚燒的過程中容易對環境造成二次污染,所以這種處理方法相對難以得到推廣。
2電鍍污泥資源化處理
電鍍污泥本身也是一種資源,其中含有多種工業必不可少的金屬,如鉻、鎳、鋅等,故而能回收其中的重金屬或者直接利用污泥中含有的各種重金屬直接作為生產的資源,如此既可以解決重金屬的污染,還可以達到不可再生資源的循環利用,真正的形成可持續發展的模式。
2.1化學法回收有價金屬
化學法回收有價金屬只是指利用化學的分離和提取方法將電鍍污泥中的有重金屬進行分離和回收。其中包括酸浸法和氨浸法、化學沉澱法、離子交換膜法等等。
2.1.1酸浸法和氨浸法
酸性浸出法是濕法冶金中應用最廣泛的浸出方法之一,常用的浸出劑有鹽酸、硫酸、硝酸、王水等。電鍍污泥中的金屬大多以其氫氧化物或氧化物形態存在,通過酸浸的方式可以使污泥中的重金屬以離子或絡合物的形式存在,然後再通過混合氨性溶液或者有機溶液將浸出液中的重金屬進行分離和選擇性回收,回收的重金屬有高品位的金屬單質或者是金屬鹽類等。
氨浸法通常是使用氨液用作浸出劑,採取氨絡合分組浸出——蒸氨——水解渣硫酸浸出——溶劑萃取——金屬鹽結晶回收工藝,從電鍍污泥中回收大部分的有價金屬,其中銅、鋅、鎳、鉻、鐵的回收率分別大於93%、91%、88%、98%、99%。
酸浸或氨浸處理電鍍污泥時,有價金屬的總回收率及同其他雜質分離的難易程度,主要受浸取過程中有價金屬的浸出率和浸取液對有價金屬和雜質的選擇性控制。酸浸法的主要特點是對銅、鋅、鎳等有價金屬的浸取效果較好,但對雜質的選擇性較低,特別是對鉻、鐵等雜質的選擇性較差;而氨浸法則對鉻、鐵等雜質具有較高的選擇性,但對銅、鋅、鎳等的浸出率較低。
2.1.2離子交換膜法
由於離子交換膜對離子具有選擇性透過,所以離子交換膜在工業中許多分離方法在冶金溶液分離工藝上有著重要的應用價值。離子交換膜法就是將液膜置於污泥浸出液中,流動載體在膜外選擇性的絡合金屬離子,然後再向膜內擴散並在膜上接觸絡合,最終使金屬離子進入膜內,反復重復這種方式最終將金屬離子富集在膜內,凈化廢水,使金屬離子得到重新使用。
2.2生物處理技術
生物處理技術主要是通過微生物對污泥中的一些重金屬進行還原代謝。但是現在這門技術還在探究階段,還未形成系統的處理方案,只是通過一些個別的實驗證明了微生物可對某些重金屬進行還原代謝,但微生物對重金屬還原代謝產生的機理尚未了解完全。例如,SSilverMarques等人對Cr3+用假單胞桿菌屬進行還原代謝。Bewtra的試驗表明,細菌能有效地將電鍍污泥中的金屬離子轉化為不溶與水的硫化物。吳乾菁等研究了微生物治理電鍍廢水及污泥的新工藝,該工藝對Cr(VI)、Cr3+、Ni2+、Cu2+等離子的凈化率達99.9%以上,金屬回收率85%。
2.3製作各種工業材料
電鍍廢水經處理後,由於成分及含量的不同,可以做成不同的工業材料。如含有鉻的電鍍污泥由鐵氧體法產生剩餘產物可製成磁性材料,國內已成功利用含鉻污泥製成MX-400中波天線磁棒──一種錳鋅鐵氧體,而且,該工藝具有簡單、成品率高、無二次污染、處理成本低等優點;由電解法、鐵屑鐵粉法含鉻污泥則可製成工業催化劑,一些科研單位利用這種污泥製成了合成氨用的中變觸媒,如C4-2、C6和B104一類中溫變換鐵鉻系催化劑。
2.4製成肥料
電鍍污泥製成肥料就是在人工控制下,在一定水分和通風等條件下通過微生物發酵,然後再將發酵產物與化肥製成復合肥的過程。研究表明,對電鍍廢鉻液經處理後的含鉻污泥進行處理,其物理和化學性狀明顯發生改變,含量明顯下降,對植物的危害明顯降低,然後,再將處理後含鉻污泥與化肥配製成復合肥,對植物的良好生長有明顯的功效。因而將電鍍污泥製成肥料既解決了污泥污染同時又提高農業生產,取得了雙重效益。
3電鍍污泥的材料化處理
電鍍污泥的材料化處理就是以污泥我原料或者輔助材料生產建築材料或者其他材料的過程,電鍍污泥的材料化技術主要包括有:燒制磚瓦、生產改性塑料製品等。
3.1燒制磚瓦
燒制磚瓦能夠大量的消納電鍍污泥而且能夠得以維持的電鍍污泥處置和利用方法。實驗表明,對電鍍污泥和粘土按一定比例製成紅磚和青磚進行試驗及質量檢測,金屬的浸出濃度均能滿足生活飲用水源水質標准及生活飲用水衛生標准,因此燒制磚瓦的方法亦是合理。
3.2生產改性塑料製品
生產改性塑料製品是一項新技術,是由上海多家科研單位聯合研製開發的。其基本原來還是通過塑料固化的方法,將電鍍污泥作為填充料,與廢塑料在適當的溫度下混煉,並經壓制、成型等過程,製成改性塑料製品,而且,產品的浸出試驗也符合國家標准,電鍍污泥與廢塑料聯合生產改性塑料製品,除了解決廢塑料的安全處置,又充分利用了廢物資源,實現了廢物資源化處理,具有良好的社會和環境效益。
4前景分析與展望
電鍍污泥的成分和性質十分復雜,其有效處理一直是研究的重點和難點。不過就目前國內外關於電鍍污泥所有處理和利用方法中,固化/穩定化技術和材料化學技術雖然相對比較成熟,但對於重金屬回收的態度就是基本不進行回收,因而經濟效益極低,綜合效益一般,只適合在局部范圍內使用。熱化學技術雖然可以於大幅度的減少電鍍污泥的體積,並可降低其對環境的危害,但也有其內的缺點,如容易在焚燒過程中對環境造成二次污染,焚燒中需要加輔助燃料,且投資及運行費用較高,也難以得到大范圍的推廣,因此需要進一步的改進。電鍍污泥的資源化處理,特別是有價金屬的回收技術,開始研究也很早,相對成熟,重金屬回收率高,經濟、環境效益也好,是目前最好的處理、利用技術。微生物處理技術具有廉價、高效、無二次污染、吸附材料來源廣泛等優點,最具有發展潛力,但在降低電鍍污泥中高含量的重金屬對微生物的毒害作用,以及如何培養出適應性強、治廢效率高的菌種以及了解微生物如何處理重金屬的機理,仍然還是個挑戰。電鍍污泥的資源化利用符合當今社會可持續發展的要求,既能有效消除電鍍污泥危害,又能帶來可觀經濟和環境效益,成為電鍍污泥處理技術發展的重點,其中利用化學方法處理並回收有用金屬元素是今後研究的主要內容,將生物技術運用於電鍍污泥處理是一個全新的發展方向。
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Ⅳ 電鍍污泥怎麼處理
電鍍污泥是電鍍行業廢水處理的「終態物」,裡面含有大量銅、鎳、鉻、鐵、鋅等貴重金屬。
電鍍污泥主要來源於工業電鍍廠各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學處理後所產生的固體廢料,由於各電鍍廠家的生產工藝及處理工藝不同,電鍍污泥的化學組份相當復雜,主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類。
Ⅳ 污泥屬於危廢哪一類
泥污中的所含物質不同,其所屬的分類也不同。
1、重金屬超標的電鍍廢水與電鍍污泥:
電鍍污泥屬於危險廢物,廢物類別往往同時屬於HW17、HW21、HW22、HW23。重金屬超標的電鍍廢水,屬於廢水污染防治范圍,納入廢水管理,不適用《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》的范圍,不屬於危險廢物。
雖然超標廢水未納入危險廢物管理,但是根據《兩高司法解釋》(2016版),如果廢水中一類重金屬(如鉛、汞、鉻、鎘、砷)超標3倍、或者二類重金屬(如鎳、銅、鋅、錳、釩)超標10倍以上的,除處以行政處罰外,照樣會被追究刑事責任。
2、生活污水處理廠產生的污泥:
屬於固體廢物,不屬於危險廢物。根據環辦【2010】157號文件,該類廢物在轉移管理的過程中,「參照危險廢物管理,建立污泥轉移聯單制度。」該類污泥不屬於危險廢物,但是要提高管理層級,尤其是要加強台賬管理,防止運輸過程中拋灑滴漏與非法傾倒。
然而工業企業污水處理過程中產生的污泥,往往因其浸出毒性超標、或者含有其他有毒有害物質和其他危險特性,絕大部分應屬於危險廢物范疇(判定方法主要依據企業環評、行業規律、物料來源、專家認定、屬性鑒別等)。
3、生活垃圾焚燒產生的飛灰:
屬於危險廢物(HW18)。但是在滿足《生活垃圾填埋場污染控制標准》(GB16889-2008)中6.3條要求後,進入生活垃圾填埋場填埋不納入危險廢物管理;
另一種情形是,如果經過預處理後,滿足《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標准》(GB30485-2013)有關要求的,協同處置過程也納入豁免管理范疇。
4、醫療機構污水處理過程中產生的污泥:
大部分屬於危險廢物。《醫療廢物管理條例》(國務院令第380號)規定,「醫療廢物,是指醫療衛生機構在醫療、預防、保健以及其他相關活動中產生的具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物。」
《國家危險廢物名錄》規定,「醫療廢物屬於危險廢物。醫療廢物分類按照《醫療廢物分類目錄》執行。」《醫療廢物分類目錄》中的「感染性廢物」中列有「其他被病人血液、體液、排泄物污染的物品」,醫療機構污水處理過程中產生的柵渣、沉澱污泥和化糞池污泥等,應列入此類。
如果某醫療機構在環評時,對於廢水處理工藝經過專門設計,並且已對污泥做出了屬性判定,如果管理部門認為該類污泥應當納入危險廢物管理,則應通過危險廢物鑒別程序進行最後判別。
(5)電鍍產生的污泥污水廠產生的污泥擴展閱讀:
《國家危險廢物名錄》規定具有下列情形之一的固體廢物和液態廢物,列入本名錄:
(一)具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性或者感染性等一種或者幾種危險特性的;
(二)不排除具有危險特性,可能對環境或者人體健康造成有害影響,需要按照危險廢物進行管理的。
醫療廢物屬於危險廢物。《醫療廢物分類目錄》根據《醫療廢物管理條例》另行制定和公布。
未列入本名錄和《醫療廢物分類目錄》的固體廢物和液態廢物,由國務院環境保護行政主管部門組織專家,根據國家危險廢物鑒別標准和鑒別方法認定具有危險特性的,屬於危險廢物,適時增補進本名錄。
Ⅵ 電鍍污泥怎麼處理填埋還是焚燒
目前的方法是兩種都有,但是以焚燒為主,因為電鍍污泥中含有重金屬,通過焚燒,可以回收重金……
焚燒的方法是對含水量70--80%的污泥先進行造粒,然後進行初步乾燥,待表面基本乾燥後通過專用的焚燒爐焚燒,如果污泥中的可燃物含量過低時還應該加入粉煤等,燃燒排出的氣體必須經過噴淋、等離子處理等等手段降低煙氣中的有害物質含量,才可以排放到大氣中。
中國現在實行嚴格的《水污染防治法》和《大氣污染防治法》,污泥都是由有資質的污染處理廠家進行處理,焚燒排放嚴格符合《大氣污染防治法》和《水污染防治法》,違反法律的行為將受到懲處。
Ⅶ 電鍍污泥處理技術|電鍍污泥烘乾技術
電鍍污泥處理和回收技術
電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產生的排放物, 其中含有大量的鉻、鎘、鎳、鋅等有毒重金屬, 成分十分復雜。在我國《國家危險廢物名錄》(環發[1998]89號) 所列出的47類危險廢物中, 電鍍污泥佔了其中的7大類, 是一種典型的危險廢物。目前, 由於我國電鍍行業存在廠點多、規模小、裝備水平低及污染治理水平低等諸多問題, 大部分電鍍污泥仍只是進行簡單的土地填埋, 甚至隨意堆放, 對環境造成了嚴重污染。因此, 如何採取有效的技術處理凱散處置電鍍污泥, 並實現其穩定化、無害化和資源化, 一直都是國內外的研究重點。
1、電鍍污泥的固化/穩定化技術
目前, 電鍍污泥的固化/穩定化研究主要集中在固化塊體穩定化過程的機理和微觀機制等方面。Roy 等以普游孫態通硅酸鹽水泥作為固化劑, 系統地研究了含銅電鍍污泥與干擾物質硝酸銅的加入對水泥水化產物長期變化行為的影響, 發現硝酸銅與含銅電鍍污泥對水泥水化產物的結晶性、孔隙度、重金屬的形態及pH 等微量化學和微結構特徵都有重要的影響, 如固化體的pH 隨硝酸銅添加量的增加而呈明顯的下降趨勢, 孔隙度則隨硝酸銅添加量的增加而增大。Asavapisit 等[3]研究了水泥、水泥和粉煤灰固化系統對電鍍污泥的固化作用, 分析了固化體的抗壓強度、淋濾特性及微結構等的變化特性, 發現電鍍污泥能明顯降低兩系統最終固化塊體的抗壓強度, 原因是覆蓋在膠凝材料表面上的電鍍污泥抑制了固化系統的水化作用, 但粉煤灰的加入不僅能使這種抑製作用最小化, 而且還能降低固化體中鉻的浸出率, 原因可能是粉煤灰部分取代高鹼度的水泥後, 使混合系統的鹼度降到了有利於重金屬氫氧化物穩定化的水平。
Sophia 等認為, 單一水泥處理電鍍污泥的抗壓強度優於水泥和粉煤灰混合系統, 但只要水泥與粉煤灰的配比適宜, 同樣能滿足對鉻的固化需要。而固化過程中粉煤灰的使用對銅的長期穩定性並無益處。
添加劑的使用能改善電鍍污泥的固化效果。在電鍍污泥的固化處置中, 根據有害物質的性質, 加入適當的添加劑, 可提高固化效果, 降低有害物質的溶出率, 節約水泥用量, 增加固化塊強度。在以水泥為固化劑的固化法中使用的添加劑種類繁多, 作用也不同, 常見的有活性氧化鋁、硅酸鈉、硫酸鈣、碳酸鈉、活性谷殼灰等。
2、電鍍污泥的熱化學處理技術
熱化學處理技術(如焚燒、離子電弧及微波等) 是在高溫條件下對廢物進行分解, 使其中的某些劇毒成分毒性降低, 實現快速、顯著地減容, 並對廢物的有用成分加以利用。近年來, 利用熱化學處理技術實現對危險廢物電鍍污泥的預處理或安全處置正引起人們的重視。
目前, 有關電鍍污泥熱化學處理技術的研究, 以對在焚燒處理電鍍污泥過程中重金屬的遷移特性等問題的研究比較突出。Espinosa 等對電鍍污泥在爐內焚燒過程的熱特性及其中重金屬的遷移規律進行了研究, 發現焚燒能有效富集電鍍污泥中的鉻, 灰渣中鉻的殘留率高達99%以上, 而在焚燒過程中, 絕大部分污泥組分以CO2,H2O,SO2等形態散失, 因此減容減重效果非常明顯, 減重可達34%。Barros 等利用水泥回轉窯對混合焚燒電鍍污泥過程進行了研究, 分析了添加氯化物(KCl,NaCl等) 對電鍍污泥神源中Cr2O3和NiO 遷移規律的影響, 認為氯化物對Cr2O3和NiO 在焚燒灰渣中的殘留情況幾乎沒有任何影響, 焚燒過程中Cr2O3和NiO 都能被有效地固化在焚燒殘渣中。劉剛等利用管式爐模擬焚燒爐研究電鍍污泥的熱處置特性時, 分析了鉻、鋅、鉛、銅等多種重金屬的遷移特性, 認為焚燒溫度在700℃以下時, 污泥中的水分、有機質和揮發分就能被很好地去除, 且高溫能有效抑制污泥中重金屬的浸出, 但這種抑制對各種重金屬的影響各不相同, 如鎳是不揮發性重金屬, 在焚燒灰渣中的殘留率為100%,鉻在灰渣中的殘留率也高達97%以上, 而鋅、鉛、銅的析出率則隨焚燒溫度的升高而有不同程度的增大。
在離子電弧、微波等其他熱化學處理研究方面,Ramachandran 等用直流等離子電弧在不同氣氛下對電鍍污泥進行處理, 並對處理後的殘渣及處理過程中產生的粉末進行了研究, 認為此法在實現銅、鉻等有價金屬回收的同時可將殘渣轉化成穩定的惰性熔渣。Gan 等通過微波輻射對電鍍污泥進行了解毒和重金屬固化實驗, 發現微波輻射處理對電鍍污泥中重金屬離子的
固化效果顯著, 原因可能是在高溫乾燥與電磁波的共同作用下, 有利於重金屬離子同雙極聚合分子之間發生強烈的相互作用而結合在一起, 而經微波處理的電鍍污泥具有粒度細、比表面積高、易結團等特性。
此外, 熱化學處理有利於降低電鍍污泥中鉻的毒性。Ku 等研究了高溫熱處理電鍍污泥過程中鉻的毒性價態變化, 認為高溫熱處理能將鉻(Ⅵ) 轉化成鉻(Ⅲ), 且溫度越高轉化效果越明顯; 在經高溫處理的電鍍污泥中, 主要以鉻(Ⅲ) 為主。Cheng 等[16]將電鍍污泥與黏土的混合物分別在900℃和1100℃的電爐中熱養護4h 後, 對其中鉻的價態進行了分析, 發現在經900℃熱養護處理的混合物中, 鉻(Ⅵ) 佔有絕對優勢, 而經1100℃熱養護處理的混合物中, 鉻則主要以鉻(Ⅲ) 存在。
3、電鍍污泥中有價金屬的回收技術
3.1 酸浸法和氨浸法
酸浸法是固體廢物浸出法中應用最廣泛的一種方法, 具體採用何種酸進行浸取需根據固體廢物的性質而定。對電鍍、鑄造、冶煉等工業廢物的處理而言, 硫酸是一種最有效的浸取試劑, 因其具有價格便宜、揮發性小、不易分解等特點而被廣泛使用。Silva 等以磷酸二異辛酯為萃取劑, 對電鍍污泥進行了硫酸浸取回收鎳、鋅的研究實驗。Vegli 惏等的研究顯示, 硫酸對銅、鎳的浸出率可達95%~100%,而在電解法回收過程中, 二者的回收率也高達94%~99%。
也可用其他酸性提取劑(如酸性硫脲) 來浸取電鍍污泥中的重金屬。Paula 等利用廉價工業鹽酸浸取電鍍污泥中的鉻, 浸取時將5mL 工業鹽酸(純度為25.8%,質量濃度為1.13g/mL)添加到大約1g 預制好的試樣中, 然後在150r/min的搖床上震盪30min, 鉻的浸出率高達97.6%。
氨浸法提取金屬的技術雖然有一定的歷史, 但與酸浸法相比, 採用氨浸法處理電鍍污泥的研究報道相對較少, 且以國內研究報道居多。氨浸法一般採用氨水溶液作浸取劑, 原因是氨水具有鹼度適中、使用方便、可回收使用等優點。採用氨絡合分組浸出-蒸氨-水解渣硫酸浸出-溶劑萃取-金屬鹽結晶回收工藝, 可從電鍍污泥中回收絕大部分有價金屬, 銅、鋅、鎳、鉻、鐵的總回收率分別大於93%,91%,88%,98%,99%。針對適於從氨浸液體系中分離銅的萃取劑難以選擇的問題, 祝萬鵬等開發了一種名為N510的萃取劑, 該萃取劑在煤油-H2SO4體系中能有效地回收電鍍污泥氨浸液中的Cu2+,回收率高達99%。王浩東等[26]對氨浸法回收電鍍污泥中鎳的研究表明, 含鎳污泥經氧化焙燒後得焙砂, 用NH3質量分數7%、CO2質量分數5%~7%的氨水對焙砂進行充氧攪拌浸出, 得到含Ni(NH3)4CO3的溶液, 然後對此溶液進行蒸發處理, 使Ni(NH3)4CO3轉化為NiCO3·3Ni(OH)2,再於800℃鍛燒即可得商品氧化鎳粉。
酸浸或氨浸處理電鍍污泥時, 有價金屬的總回收率及同其他雜質分離的難易程度, 主要受浸取過程中有價金屬的浸出率和浸取液對有價金屬和雜質的選擇性控制。酸浸法的主要特點是對銅、鋅、鎳等有價金屬的浸取效果較好, 但對雜質的選擇性較低, 特別是對鉻、鐵等雜質的選擇性較差; 而氨浸法則對鉻、鐵等雜質具有較高的選擇性, 但對銅、鋅、鎳等的浸出率較低。
3.2 生物浸取法
生物浸取法的主要原理是, 利用化能自養型嗜酸性硫桿菌的生物產酸作用, 將難溶性的重金屬從固相溶出而進入液相成為可溶性的金屬離子, 再採用適當的方法從浸取液中加以回收, 作用機理比較復雜, 包括微生物的生長代謝、吸附, 以及轉化等。就目前能收集到的文獻來看, 利用生物浸取法來處理電鍍污泥的研究報道還比較少, 原因是電鍍污泥中高含量的重金屬對微生物的毒害作用大大限制了該技術在這一領域的應用。因此, 如何降低電鍍污泥中高含量的重金屬對微生物的毒害作用, 以及如何培養出適應性強、治廢效率高的菌種, 仍然是生物浸取法所面臨的一大難題[30],但也是解決該技術在該領域應用的關鍵。
3.3 熔煉法和焙燒浸取法
熔煉法處理電鍍污泥主要以回收其中的銅、鎳為目的。熔煉法以煤炭、焦炭為燃料和還原物質, 輔料有鐵礦石、銅礦石、石灰石等。熔煉以銅為主的污泥時, 爐溫在1300℃以上, 熔出的銅稱為冰銅; 熔煉以鎳為主的污泥時, 爐溫在1455℃以上, 熔出的鎳稱為粗鎳。冰銅和粗鎳可直接用電解法進行分離回收。爐渣一般作建材原料。
焙燒浸取法的原理是先利用高溫焙燒預處理污泥中的雜質, 然後用酸、水等介質提取焙燒產物中的有價金屬。用黃鐵礦廢料作酸化原料, 將其與電鍍污泥混合後進行焙燒, 然後在室溫下用去離子水對焙燒產物進行浸取分離, 鋅、鎳、銅的回收率分別為60%,43%,50%。
4、電鍍污泥的材料化技術
電鍍污泥的材料化技術是指利用電鍍污泥為原料或輔料生產建築材料或其他材料的過程。Ract 開展了以電鍍污泥部分取代水泥原料生產水泥的實驗, 認為即使是含鉻電鍍污泥在原料中的加入量高達2%(干基質量分數) 的情況下, 水泥燒結過程也能正常進行, 而且燒結產物中鉻的殘留率高達99.9%。Magalh es等分析了影響電鍍污泥與黏土混合物燒制陶瓷的因素, 認為電鍍污泥的物化性質、預制電鍍污泥與黏土混合物時的攪拌時間, 是決定陶瓷質量優劣的主導因素, 如原始電鍍污泥中重金屬的種類(如鋁、鋅、鎳等) 和含量明顯地決定著電鍍污泥及其與黏土混合物的淋濾特性, 而預制電鍍污泥與黏土混合物時, 劇烈或長時間的攪拌作用則有利於混合物的均勻化和燒結反應的進行。此外, 將電鍍污泥與海灘淤泥混合可燒制出達標的陶粒。
5、結語
電鍍污泥的處理一直是國內外的研究重點, 雖然有關人員在該領域已經開展了很多研究並取得了一定成果, 但仍存在許多急需解決的問題, 如傳統的以水泥為主的固化技術、以回收有價金屬為目的的浸取法存在對環境二次污染的風險等, 要解決這些問題必須採取新的研究途徑。近年來, 利用熱化學處理技術實現對電鍍污泥的預處理或安全處置為未來電鍍污泥的處理提供了更廣闊的發展空間和前景。新近的研究顯示, 熱化學處理技術在電鍍污泥的減量化、資源化及無害化方面都有明顯的優勢, 因此, 必將成為未來電鍍污泥處理領域的一個重要研究方向。
然而, 由於熱化學處理技術在電鍍污泥處理方面的應用與研究還比較少, 許多問題還需進一步探索, 如對熱化學處理電鍍污泥過程中重金屬的遷移特性、重金屬在灰渣中的殘留特性、熱化學處理過程中重金屬的析出特性及蒸發特性等都需要深入研究。