贵金属提炼
贵金属提炼可行性研究报告

贵金属提炼可行性研究报告一、绪论贵金属是指在金属中价格较高而且具有稀有性的金属,如金、银、铂、钯等。
由于其在实际生产及应用中的重要性,贵金属的提炼一直备受关注。
本报告将对贵金属提炼的可行性进行研究,并提出相应建议。
二、贵金属提炼的背景和意义贵金属在现代工业生产和科学研究中扮演着重要的角色。
金属的提炼不仅能够实现资源的有效利用,还能为企业、国家和社会创造经济效益。
同时,贵金属的提炼也有助于环保,并符合可持续发展的发展方向。
三、贵金属提炼的方法贵金属提炼的方法主要包括火法提炼、水法提炼和电解提炼等。
不同的方法有不同的适用场景和优缺点,需要根据具体情况选择合适的提炼方法。
四、贵金属提炼的影响因素贵金属提炼的影响因素主要包括贵金属矿石的品位、含量和资源分布等方面,同时还受到技术水平、能源成本和政策法规等因素的影响。
五、贵金属提炼的可行性分析1. 对贵金属市场的需求进行调查和分析,明确市场潜在规模和发展前景。
2. 对贵金属资源进行勘探和评估,确保提炼的资源量充足和品位较高。
3. 对提炼方法和技术进行研究和比较,选择最适合的提炼方式。
4. 对提炼过程中的能源消耗和环境污染进行评估和预测,确保提炼符合环保标准。
六、贵金属提炼的发展趋势和建议1. 贵金属提炼产业将趋向自动化、智能化和绿色化发展,提高生产效率和降低成本。
2. 加强合作和交流,在技术创新、资源整合和市场营销等方面相互支持,提升贵金属提炼的整体水平。
3. 加大政府支持和引导力度,推动贵金属提炼行业的产业升级和转型发展。
七、结论综上所述,贵金属提炼具有广阔的市场前景和发展空间,但也面临着诸多挑战和困难。
只有加强创新、提高技术水平、保护环境,才能更好地实现贵金属提炼的可行性和可持续发展。
希望本报告能引起社会各界的重视和支持,共同推动贵金属提炼产业的健康发展。
黄金的提炼方法及过程

黄金的提炼方法及过程黄金的提炼方法及过程黄金是一种稀有、重要的贵金属,其在金融、珠宝、工业等领域都有广泛的应用。
如何对黄金进行高效、精准的提炼,便成了人们关注的重点。
下面将从黄金矿石的分类、提炼方法、提炼过程等方面进行介绍。
一、黄金矿石的分类根据黄金矿化形式的不同,可将黄金矿石分为自然金矿、砂金矿、硫化金矿、氧化金矿、铁金矿等几种类型。
其中,自然金矿含金量较高,提炼难度较小;砂金矿含金量较低,提炼难度较大;硫化金矿和氧化金矿含金量适中,提炼难度也适中;铁金矿含金量较低,但对环境造成破坏较大。
二、黄金的提炼方法黄金的提炼方法主要有重选法、化学法和冶炼法等几种。
其中,重选法主要适用于自然金矿的提炼;化学法主要适用于含金量较低的砂金矿、硫化金矿和氧化金矿的提炼;冶炼法主要适用于含金量较高的自然金矿、硫化金矿和氧化金矿的提炼。
三、黄金的提炼过程1. 重选法重选法是利用物理原理,将含金矿石中黄金和其它矿物分离的方法。
首先,用水将原矿石打成泥浆,利用水力或机械分选出含金矿石。
然后,利用不同的浮力和颜色区分,使用重力分选、电磁分选等方法,将黄金和其它矿物进行分离。
最后,采用干选方法脱水,将黄金加工成成品。
2. 化学法化学法是利用化学手段将含金矿石中的黄金提取出来的方法。
首先,用水浸泡含金矿石,使其中的固体物质溶解在水中。
然后,加入化学药品,使其中的黄金与化学药品发生反应,生成氢气和氰化金离子。
最后,利用氰化金离子提取黄金,并进行后续的加工处理。
3. 冶炼法冶炼法是利用高温将含金矿石中金属元素熔化,然后将其凝固成金属的方法。
首先,将含金矿石破碎成一定大小的块状物,并加入一定的碳酸钠和焦炭等物质。
然后,将其投入高温炉子中进行煅烧,并将其中的金属元素熔化。
最后,将熔化好的金属元素在特定的温度下凝固成块状物,并进行加工处理。
综上,黄金的提炼方法及过程是个复杂、长期的过程,需要一系列的科学手段和设备支持。
每种黄金矿石都有其特点和对应的提炼方法,需要根据实际情况灵活应用。
贵金属合金的分离提纯

贵金属合金的分离提纯 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】贵金属合金的分离提纯步骤:对含有八种贵金属的合金的精炼处理工艺:金、银、铂(Pt)、钯(Pd)、铹(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)、钌(Ru):像通常处理这些多种有价金属的方法一样,湿法化学提取已经得到肯定,这里介绍的是用其它方法提取它们,这里有各种类型的、能完成它们的实用仪器装置。
步骤1、用王水(一份硝酸三份盐酸)溶解物料,把溶液煮沸至粘稠状,每加入盐酸后进行蒸发,反复三次。
步骤2、用3-4体积的水稀释最后的蒸残物并过滤,过滤后的残渣是铱、钌、铑、锇、氯化银,原有溶液含铂、钯和金。
步骤3、使SO2气体通过含铂、钯和金的溶液,沉淀褐色金粉。
过滤溶液、水洗、干燥,把金沉淀物放置一旁以备提纯。
步骤4、除去金的溶液含有铂、钯。
加入氯化铵饱和溶液到母液中,使铂呈氯铂酸铵橙色沉淀物沉下。
将其过滤、洗涤,放置一旁以备还原成海绵铂。
步骤5、这时此溶液只含有钯,加氯酸钠结晶物到溶液中,将钯沉淀成红色粉末状的氯钯酸铵。
将其过滤、洗涤,放置一旁以备还原成海绵钯。
(另一种方法是用DMG-二甲基乙醛,丁烷二肟沉淀钯)此时溶液已无有价成分,经点滴试验后将其弃去。
它将表明,不管沉淀怎样完全,铂都是微量。
步骤6、用王水浸出的铱、钌、铑、锇、氯化银的残渣加铅再进行熔炼,步骤7、制成颗粒并在硝酸中溶解铅熔化物,然后稀释此溶液并进行过滤。
过滤后的残渣是铱、钌、铑、锇。
滤液中的银离子用盐酸或食盐使其沉淀成氯化银。
从溶液中过滤出氯化银,经洗涤、干燥,将它放在黑暗处,直到用置换法或火法还原法将它还原成金属银,再进行电解精炼。
溶液经点滴试验后弃去。
步骤8、将步骤7中的残渣用硫酸氢钠进行熔炼,在铸铁研钵中研碎熔化物,放入水溶解。
此时铑在水中被提取,铱、钌、锇是从在水中的残渣中提取。
过滤出残渣并在过滤器上洗涤,取出搁置一旁。
黄金的提炼方法

黄金的提炼方法
黄金是一种非常珍贵的贵金属,人们对黄金的追捧由来已久。
而黄金的提炼方法则是人们非常关注的话题之一。
接下来,我们将
介绍几种常见的黄金提炼方法。
首先,最常见的黄金提炼方法之一是氰化法。
这种方法主要是
利用氰化物来溶解黄金,然后再利用锌粉或铝粉来还原黄金。
氰化
法的优点是操作简单,提炼效率高,但缺点是对环境和人体有一定
的危害性,需要谨慎操作。
其次,还有一种常见的黄金提炼方法是浸出法。
这种方法主要
是利用氰化物或硫化物来将黄金从矿石中溶解出来,然后再进行还
原得到金属黄金。
浸出法的优点是适用范围广,提炼效率高,但同
样需要注意对环境和人体的危害。
另外,还有一种比较新颖的黄金提炼方法是微生物氧化法。
这
种方法主要是利用微生物的氧化作用来将黄金从矿石中提取出来,
然后再进行还原得到金属黄金。
微生物氧化法的优点是对环境友好,操作简单,但提炼效率相对较低。
除了以上介绍的几种常见的黄金提炼方法外,还有一些其他的方法,如重力选矿法、浮选法等。
每种方法都有其适用的场景和特点,选择合适的提炼方法需要根据具体情况来决定。
总的来说,黄金的提炼方法有多种多样,每种方法都有其优点和缺点。
在选择提炼方法时,需要综合考虑提炼效率、成本、环保等因素,选择最适合的方法来进行黄金的提炼。
希望以上介绍的内容能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
绿色高效提炼稀贵金属新技术及应用

绿色高效提炼稀贵金属新技术及应用一、概述稀贵金属作为一种重要的战略资源,广泛应用于电子、光电、医疗、航空航天等领域。
然而传统的稀贵金属提取与提炼工艺存在能耗高、环境污染严重等问题,急需绿色、高效的新技术来提升稀贵金属的开采和应用质量。
二、传统稀贵金属提取工艺存在的问题1. 能耗高:传统的稀贵金属提取过程需要大量的能源支持,如高温熔炼、化学溶解等过程。
2. 环境污染严重:传统提炼过程会产生大量的废水、废气和固体废弃物,对环境造成严重的污染。
3. 资源利用率低:传统工艺存在提炼效率低下的问题,而且很难实现对稀贵金属的完全提取和回收。
三、绿色高效稀贵金属提炼新技术的发展趋势1. 废物资源化利用技术随着技术的发展,废物资源化利用技术逐渐成熟,可以将废弃的电子产品、废旧电池等中含有稀贵金属的废弃物进行回收,形成绿色循环的提炼流程。
2. 生物提取技术生物提取技术是一种绿色环保的提取技术,通过微生物、酶等生物体对含有稀贵金属的废水、废渣进行处理,实现了对稀贵金属的高效提取。
3. 分子筛膜技术分子筛膜技术是一种高效的分离技术,可以根据稀贵金属的分子大小、形状、电荷等特性,实现对稀贵金属的精准提取和分离。
四、绿色高效稀贵金属提炼新技术的应用案例1. 废旧电池的稀贵金属回收利用生物提取技术,可以将废旧电池中的稀贵金属进行高效提取和回收,形成绿色循环的利用模式。
2. 电子废物的稀贵金属回收通过废物资源化利用技术,可以对废弃的电子产品中含有的稀贵金属进行回收,减少资源浪费,实现资源的高效利用。
3. 工业生产废水中的稀贵金属回收利用分子筛膜技术,可以对工业生产废水中的稀贵金属进行高效提取和分离,实现了对废水中稀贵金属的资源化利用。
五、结论绿色高效稀贵金属提炼新技术的出现为稀贵金属的提取和应用带来了新的希望,新技术的应用可以实现对稀贵金属的高效提取和回收,减少资源的浪费,推动了稀贵金属行业的绿色可持续发展。
希望未来能够有更多的新技术不断涌现,为稀贵金属的绿色高效提炼提供更多的可能性。
提炼黄金的方法及材料

提炼黄金的方法及材料黄金作为一种珍贵的贵金属,具有重要的经济和文化地位。
人类为了提取黄金,历经了多种方法和技术的发展。
本文将详细介绍提炼黄金的方法及所需材料,并深入探讨每种方法的工艺原理和特点。
一、提炼黄金的方法 1.1 火热法 1.1.1 火灰法 - 材料:黄金含矿石 - 工艺步骤:1. 先将黄金含矿石研磨成粉末;2. 在坩埚中加入研磨后的黄金粉末和一定比例的火灰; 3. 放入高温熔炉中,进行高温烧烤,使黄金矿石释放出金属黄金; 4. 随后,再用水洗掉灰渣,获得纯净的黄金。
- 工艺原理:利用高温使金属黄金与其他杂质分离,进而获得纯净的黄金。
- 特点:简便易行,但需要高温设备和处理废灰的环节。
1.1.2 汞热法- 材料:金属黄金合金- 工艺步骤:1. 将黄金合金加热至300摄氏度以上;2. 在高温下加入适量的液态汞;3. 汞与黄金反应生成汞合金,将其他杂质溶于汞合金中;4. 再用蒸馏的方法蒸发掉汞,留下纯净的黄金。
- 工艺原理:利用黄金与汞生成汞合金,通过蒸发汞分离黄金和其他杂质。
- 特点:操作相对复杂,但提炼效果较好。
1.2 钠氰化物提炼法1.2.1 合金氰化法- 材料:黄金合金- 工艺步骤:1. 将黄金合金加热至一定温度;2. 在合金表面涂覆一层钠氰化物;3. 钠氰化物与黄金反应生成氰化金钠,从而将其他杂质分离;4. 用水处理,获得纯净的黄金。
- 工艺原理:利用钠氰化物与黄金发生反应,使黄金与其他杂质分离。
- 特点:操作简单方便,提炼速度较快。
1.2.2 氰化浸出法- 材料:含有微小颗粒金属黄金的原矿石- 工艺步骤:1. 先将原矿石研磨成很小的颗粒,使黄金暴露在矿石表面;2. 加入一定浓度的氰化钠和氢氧化钠溶液进行浸出;3. 黄金颗粒与氰化钠反应生成氰化金钠,从而溶解黄金;4. 将溶液进行过滤、电解等处理步骤,得到纯净的黄金。
- 工艺原理:利用氰化物溶液浸出黄金,通过后续处理获得纯净黄金。
提炼黄金的最简单方法

提炼黄金的最简单方法
黄金是一种贵重的贵金属,人们常常希望找到一种简单的方法来提炼黄金。
以下是一种简单的提炼黄金的方法:
1. 准备工具和化学品:你需要一个干净的塑料容器,一些氢氧化钠(NaOH)和一些氯化银(AgCl)。
确保工作区干燥、通风良好,并佩戴适当的安全设备,如手套和护目镜。
2. 收集黄金物质:你可以使用一些金矿石样本、金饰品或其他含有黄金的物质。
准备好的样本应该是干燥的。
3. 研磨样本:将样本研磨成粉末状。
你可以使用一个研钵和研杵或者使用一个机械研磨器。
4. 制备试液:在塑料容器中,添加足够的水,并慢慢加入一小部分氢氧化钠。
搅拌溶液直到溶解。
注意,过程中会产生一些热量,所以要小心操作。
5. 加入金粉:将研磨好的黄金样本逐渐加入试液中,持续搅拌直到纯金质料全部溶解。
6. 沉淀:将氯化银加入溶液中,这将导致黄金沉淀。
继续搅拌几分钟。
7. 甩干沉淀:将含有金沉淀的溶液从容器中倒出,可以使用滤纸或过滤漏斗来过滤出沉淀物。
8. 过滤黄金沉淀:将沉淀物在干净的水中清洗几次,以去除杂质。
再次用滤纸过滤沉淀物。
9. 干燥黄金:在温暖、干燥的地方将沉淀物放置几天,以确保沉淀物完全干燥。
你可以选择使用低热量的烘干器来加快过程。
10. 获得黄金:现在你应该得到了纯金沉淀物。
可以使用黄金
天平或其他相关工具来测量重量。
初中提炼贵金属实验报告

实验名称:初中提炼贵金属实验实验目的:通过实验了解贵金属的提炼过程,掌握基本的实验操作技能,培养学生的实验观察能力和分析问题、解决问题的能力。
实验原理:本实验采用化学还原法从金属混合物中提炼出贵金属。
实验原理基于贵金属具有较高的还原性,可以通过还原剂将其从金属混合物中还原出来。
实验器材:烧杯、酒精灯、铁架台、镊子、滤纸、漏斗、玻璃棒、蒸馏水、氢氧化钠溶液、稀盐酸、硝酸、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、硫酸铜粉末、硫酸锌粉末、金属混合物等。
实验步骤:1. 准备金属混合物:取一定量的金属混合物,用蒸馏水洗涤干净,放入烧杯中。
2. 氢氧化钠溶液处理:向烧杯中加入适量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,使金属混合物中的贵金属离子与氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀。
3. 过滤:将反应后的混合物用滤纸过滤,收集滤液和滤渣。
4. 滤渣处理:将滤渣用稀盐酸溶解,使贵金属离子溶解于溶液中。
5. 硫酸铜溶液处理:向溶解后的滤液中加入适量的硫酸铜溶液,使贵金属离子与硫酸铜反应生成硫酸铜沉淀。
6. 过滤:将反应后的混合物用滤纸过滤,收集滤液和滤渣。
7. 滤渣处理:将滤渣用蒸馏水洗涤干净,然后用硝酸溶解,使贵金属离子溶解于溶液中。
8. 硫酸锌溶液处理:向溶解后的滤液中加入适量的硫酸锌溶液,使贵金属离子与硫酸锌反应生成硫酸锌沉淀。
9. 过滤:将反应后的混合物用滤纸过滤,收集滤液和滤渣。
10. 滤渣处理:将滤渣用蒸馏水洗涤干净,然后用硫酸铜粉末溶解,使贵金属离子溶解于溶液中。
11. 滤液处理:将滤液用硫酸锌粉末处理,使贵金属离子与硫酸锌反应生成硫酸锌沉淀。
12. 过滤:将反应后的混合物用滤纸过滤,收集滤液和滤渣。
13. 滤渣处理:将滤渣用蒸馏水洗涤干净,然后用硫酸铜溶液处理,使贵金属离子与硫酸铜反应生成硫酸铜沉淀。
14. 过滤:将反应后的混合物用滤纸过滤,收集滤液和滤渣。
15. 滤渣处理:将滤渣用蒸馏水洗涤干净,然后用硝酸处理,使贵金属离子溶解于溶液中。
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电解提取溶液中贵金属的思考作者:电子封装电化学实验室发表时间:2014-02-20 23:52:20关键词:提取; 贵金属; 电子; 公司; 电解利用电解方式将溶液中金属离子还原为金属原子,沉积的基材表面,可以实现金属离子的有效提取。
贵金属大量存在于电子线路和IC芯片之中。
图1. 电子废弃物CPU图2. 电子废弃物IC图3. 电子废弃物触摸板图4. 电子废弃物金丝绑定线包括手机的频繁更换,也产生大量电子贵金属,形成“城市金矿”。
图5. 废弃的手机图6. 废弃的手机线路板国内外公司也在思考如何高效的提取其中有价值的金属元素。
其中有日本的小坂制铁。
在日本,近年来形成一股,开发废旧家电、手机、个人电脑等构成的“城市矿山”热潮。
废旧电子机器中含有大量的贵金属和稀有金属,而日本则是贵金属、稀有金属天然储量最为匮乏的国家之一。
图7.日本小坂制铁回收贵金属有国内的格林美高新技术股份有限公司是一家开采“城市矿山”的企业,主要从事废旧电池、废旧灯管、电子废弃物等的绿色回收利用。
曾获国家科技进步奖。
图8.中国格林美回收电子废弃物总书记说,变废为宝、循环利用是朝阳产业。
垃圾是放错位置的资源,把垃圾资源化,化腐朽为神奇,是一门艺术,你们要再接再厉。
国内外都思考如何设计装置提高,提高贵金属提取效率,其中包括银和金的提取。
尽管目前提取贵金属的方式很多,包括锌和铁单质还原法,离子交换树脂法,和本文提及的电解法提取。
课题组研究发现,前两种方式是针对溶液整体实施化学处理,需要将溶液调整pH值和离子提取后再金属化。
步骤繁杂,而且操作针对性差。
基于此,本文考虑借鉴国内相关电解提取银和金在装置和工艺的优势,思考如何提高电解提取其他金属。
针对线路板菲林显影液的银离子,国内设计了相应的提银机。
图中是中山市盛德菲林提银机,提银效率接近100%。
图9.中国盛德菲林提银机下图是瑞银王电镀设备的提银机。
图10.中国深圳瑞银王提银机其原理为使用旋转阴极、高频脉冲的方式智能电解回收,不添加使用任何化学试剂,只使用少量电力(100~150W),无二次污染之忧。
回收率达99 %以上,直接提取银纯度95----99.8%以上。
处理废液银含量可低于0.01克/升,经过后续环保处理后,可以将废液银含量降至0.2ppm以上,含金废水也接近此参数。
前苏联采用吸附式提金机,采用装有多孔右果阴极的ЭУ-1和ЭУ-1M型电解槽。
片状阳板和多孔石墨阴极是前苏联科学院西伯利亚分院冶金物理化学研究所研制的两种大表面积阴极,并据此电极研制成上述两种电解槽。
基板和结构如下图所示。
图11 片状阴极和多孔石墨阴极的结构(1-电极本体;2-石墨材料;3-管接头;4-导电闸刀卡头;5-压紧格板)片状阴极是由大量垂直排列的极板用垫片隔离组装于框架上而成,具有很大的总表面积。
电积过程中,贵液从极板组下部供入,然后从各片极板间的间隙流过而发生电积金的反应。
试验证明,片状极板的高度最大可达极板间距的100倍。
欧洲的Italimpianti orafi 公司也有设计先进的线路板蚀刻液中提取铜的电解设备。
图12.国外Italimpianti orafi 公司提铜机该公司将设备进行提高,如下图所示,实现精密仪表控制。
图13.国外Italimpianti orafi 公司提铜改进机Delmer公司研制出各种可以提取银和金的小型,中型和大型设备,如下图所示。
图14:Delmer公司小型提银和提金设备图15: Delmer公司小型含氰化物的提银和提金设备设备具体设备参数。
Hellotrade公司也开发相应的提银和提金设备。
图16. Hellotrade公司提取贵金属设备通过以上设备和参数分析,如后续进行电解提取贵金属需要的设备关键材料,包含如下:(1)钛网阴阳极;(2)循环泵;(3)直流电源或高频脉冲电源;(4)加热器;(5)打气装置。
需要关注的研究焦点在于如何降低废液电沉积过程的极化效应,包括电化学极化和浓差极化。
其中,可以采用加入物质破坏络合特性,降低电化学极化。
浓差极化,需要通过加大循环,打气和加热减低电极的浓差极化。
同时,阴阳两极距离尽可能近,降低溶液电阻,防止镀液过热。
需要结合苏联的电极结构设计和蜂箱结构进行优化。
图17.蜂箱结构图18.蜂巢内部结构参考文献:1/n/2013/0722/c64094-22279999.html2http://www.italimpianti.it/en/category/refining/electrolysis-process/ 3http://www.balestriimpianti.it/pages/eng/vaste_liquid_recovery.php4/refinery.html5/hallmark-refining-corporation/electrolytic-sil ver-recovery-system.html上一篇:铁屑内电解法处理PCB络合废水下一篇:没有了!铁屑内电解法处理PCB络合废水作者:何明梁振驹李红进发表时间:2011-09-18 23:06:11关键词:络合废水; 铁屑内电解铜; COD东莞地区有近百家印制电路板(Printed circuitboard,PCB)企业,PCB产品种类多,包括单面板、双面板和多层板。
PCB生产用水量大,废水污染物种类多,成份复杂,含有多种络合剂(包括螯合剂),如氨、EDTA、柠檬酸根、酒石酸根等,络合剂与铜等重金属离子形成较稳定的络合物,严重影响铜等重金属的处理,络合废水处理难度较大。
就PCB络合废水处理而言,铜等重金属的去除能否达标的关键是对废水中的络合物能否被有效破除。
同时,部分络合剂也是有机物,络合废水的COD也较高。
根据对东莞地区PCB企业的调查了解,虽然有多种工艺方法应用于络合废水的处理,但处理效果不尽理想,成功的案例不多。
因此,探索一种有效处理络合废水的工艺方法,具有重要的应用价值。
根据工程经验,发现铁屑内电解法处理络合废水具有处理效果好、处理成本较低、操作条件易控的特点,本文作者取东莞某大型PCB厂的络合废水为试验水样,进行了一系列工程试验研究。
1 试验原理和流程微电解法处理废水的原理:铁屑在废水中腐蚀形成微小原电池,由于铸铁是铁和碳的合金,当铸铁屑与电解质溶液接触时,碳的电位高成为无数的阴极,铁的电位低成为阳极,它们之间形成无数的微小原电池。
当铸铁屑中再加入碳粒时,铸铁屑与碳粒接触形成大的原电池,这样除铸铁本身的微电池外,又加入一个大的阴极一炭粒,加速铸铁的腐蚀,其电化学反应式为:在酸性介质及有氧条件下,产生新生态的氢和亚铁,而新生态的氢和亚铁能与水中的许多物质发生氧化还原反应,从而破坏络合物的结构,使其失去或降低与铜的络合能力。
同时新生的Fe(OH)2与Fe(OI)3具有较高的絮凝.吸附活性,能吸附废水中的分散微小颗粒及有机分子而絮凝沉降下来,使废水得到进一步的净化。
另外铁还能与废水的铜进行置换反应,铁把络合铜中的铜置换出单质铜。
东莞某PCB厂废水处理工程,设计日处理水量为3500立方米,其中络合废水约200~250m3/d,采用铁屑内电解法进行破络除铜处理脚。
试验设计的工艺流程见图1。
络合废水先在酸性条件下(pH=3.0—4.0)进行电化学反应(微电解反应)和置换反应等,使铜等重金属与络合剂分离开来,同时,部分络合剂(包括螯合剂)因微电解作用而被分解,大分子链分解成小分子有机物或被彻底分解,络合剂失去络合功能。
络合废水经铁屑反应后再加碱液,废水在碱性条件下,发生铁氧体反应、酸碱中和反应、混凝反应,同时有重新发生的络合反应,高价态的Fe3+可与EDTA优先发生络合反应,最终将铜等重金属离子从络合物中解离出来并沉淀去除。
工艺流程描述如下。
络合废水,原水pH为7-10,由泵泵入置换反应槽,pH值调至3.0—4.0,由pH计控制投加酸量,控制点为4.0,同时投加铁丝和亚铁盐,在酸性条件下,发生复杂的微电解反应,铁离子被溶出,铁离子浓度约600—800mg/L。
反应过程中通空气搅拌,二价铁离子被氧化成三价铁离子,搅拌强度不低于lm3气/h·m3,水,停留时间不小于30min,一般40—60min为宜。
在酸性条件下,[Cu(NH3)4] 2+中的NH3和H+结合成(NH4+)并释放出铜离子,又因Fe3+与EDTA的络合常数大于[EDTA-Cu] 2+的络合常数,Fe3+置换出络合的铜离子。
络合废水经置换反应后,废水进入调整槽、混凝槽,依次分步加碱液、PAC和PAM,pH 控制在8.5~9.0。
碱性条件下,Cu2+生成CuO沉淀,也有部分Cu2+、铁等重金属离子形成铁氧体,络合废水中的重金属离子,随沉淀析出。
沉淀后的出水进入中间水池,投加酸控制pH在7.5-8.5,预处理后的络合废水与经过预处理后的有机废水混合,泵入生化系统使之彻底分解,有机物(包括络合离子)被去除。
2 试验结果及分析络合废水的总铜去除效果见图2,COD的去除效果见图3。
根据该厂的生产用料及分水情况,络合废水中含有氨(铵)、EDTA、柠檬酸、洒石酸钾等络合剂。
从工程改造后的调试运行结果看,能有效去除络合废水中各种络合剂与铜离子,处理效果明显,沉淀出水总铜浓度小于0.5mg/L,COD去除率20%左右,氨氮也有一定的去除效果,出水清澈透明。
沉淀出水排入综合废水处理系统进行再处理。
有机物COD去除率只有20%左右,可能是由于微电解只能部分破坏EDTA、柠檬酸等的长分子链结构,不能彻底被分解去除,说明铁屑内电解法并不能彻底处理络合废水而直接达标排放,若络合废水的COD浓度足以影响PCB总出水的达标排放,还需进一步深度处理络合废水中的有机物。
3 经济效益分析铁屑内电解所用的铁屑是工业铁废品,来源广、价格低、易购买,它的利用符合国家环保相关政策,达到以废治废的目的,是一种值得推广的实用废水处理方法。
市场硫酸亚铁的售价约200-300元/t,调pH可用PCB的废酸液,根据反应条件投加碱液、PAC、PAM,络合废水处理的成本约2.00-2.50元/m3,(络合废水的酸碱性程度对处理成本有一定的影响),其成本比采用重金属捕集剂或Fenton法等其它方法处理络合废水具有明显的优势。
4 工程运行存在的问题及改进意见该厂的PCB络合废水处理系统采用不锈钢304材料制作,内衬环氧玻璃钢防腐,运行过程中存在以下问题。
铁屑内电解法处理络合废水,因络合废水中铜等重金属浓度较高,且投加铁盐(包括铁屑)量大,产泥量相对较多,采用斜管沉淀排泥方式排出,泥体积可达10%,污泥脱水系统负担较重,应充分考虑脱水机的配置问题。
反应器运行一段时间后,铁屑表面会出现钝化现象,铁屑板结,产生沟流,部分铁丝(铁屑)成泥状沉于池底部,从而降低处理效率。