3.1.4 氫還原分離法 氫還原分離金屬物質(zhì)是一種較成熟的技術(shù)。上世紀50年代以來,在工業(yè)上用氫氣還原生產(chǎn)銅、鎳和鈷等金屬,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。張冠東等?。采用濕法氫還原對電鍍污泥氨浸產(chǎn)物中的cu、Ni、zn等有價金屬進行了綜合回收處理,成功地分離出金屬銅粉和鎳粉。實驗結(jié)果表明,在弱酸性硫酸銨溶液中,可以獲得較好的銅鎳分離效果。所得兩種金屬粉末的純度可達到99.5% ,符合3 銅粉和3 鎳粉的產(chǎn)品要求,銅的回收率達到99% ,鎳的回收率達到98% 以上。并且在此基礎(chǔ)上,對還原尾液中的鋅進行了回收。該法流程簡單,投資少,產(chǎn)品純度高,值得在工業(yè)生產(chǎn)中進一步改進推廣。
3.1.5 煅燒酸溶法 Jitka Jandova等¨ 通過實驗研究發(fā)現(xiàn),對含銅電鍍污泥進行酸溶、煅燒、再酸溶,最后以銅鹽的形式回收,是一種簡便可行的方法。在高溫煅燒過程中,大部分雜質(zhì),如Fe、Zn、Al、Ni、si等轉(zhuǎn)變成溶解緩慢的氧化物,從而使銅在接下來的過程中得以分離,最終以cu (SO ) H:0的形式回收。這種方法流程簡單,不需要添加別的試劑,具有較強的經(jīng)濟性和簡便性。但回收得到的銅鹽含雜質(zhì)較多,工藝有待進一步優(yōu)化。
3.2 鐵氧體綜合利用技術(shù)
鐵氧體技術(shù)是根據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來的,應(yīng)用鐵氧體綜合利用技術(shù)處置電鍍重金屬污泥,并制成合適的工業(yè)產(chǎn)品,是經(jīng)過許多學者實驗研究后得到肯定的一種方法。由于電鍍污泥是電鍍廢水經(jīng)亞鐵絮凝的產(chǎn)物,故電鍍污泥中一般含有大量的鐵離子,尤其在含cr電鍍污泥中,采用適當?shù)臒o機合成技術(shù)可使其變成復(fù)合鐵氧體 ,電鍍污泥中的鐵離子以及其它多種金屬離子被束縛在反尖晶石面心立方結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵晶格格點上 ,其晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,達到了消除二次污染的目的。
鐵氧體化分為干法和濕法兩種工藝,上海交通大學的賈金平等 利用上海電機廠、上海水泵廠產(chǎn)生的電鍍污泥為原料,通過濕法工藝合成了鐵黑產(chǎn)品,并以鐵黑顏料為原料,開發(fā)了C43—31黑色醇酸漆、Y53—4—2鐵黑油性防銹漆等多項產(chǎn)品。隨后又在原來的基礎(chǔ)上開發(fā)了電鍍污泥濕法合成鐵氧體后,干法還原烘干的新工藝,并申請了專利。通過這一工藝可以合成性能優(yōu)良的磁性探傷粉,而且具有工藝簡單、成品率高、無二次污染、處理成本低等優(yōu)點。
3.3 堆肥化制作肥料
國內(nèi)外控制污泥重金屬污染的主要方法,是采用污泥堆肥。堆肥化即人工控制在一定水分、C/N和通風條件下通過微生物發(fā)酵作用,將有機物轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系倪^程。自然界中許多微生物具有氧化、分解有機物的能力,實踐證明,可利用微生物在一定濕度和pH條件下,使有機物發(fā)生生物化學降解,形成類似腐殖質(zhì)物質(zhì),作肥料和改良土壤,并根據(jù)微生物對0,的需求不同,分為好氧堆肥和厭氧堆肥,堆漚使溫度上升,加快其分解速度,殺滅病原菌。電鍍污泥進行堆肥化處理的研究還處在探索階段,周建紅等 對電鍍廢鉻液經(jīng)處理后的含鉻污泥進行堆肥化處理,經(jīng)過24 d,可以使1 g污泥中鉻(VI)含量由原來的4.060 mg降至0.028 mg,使大部分重金屬固化,大大降低了其毒性。通過堆肥后,污泥施用于花卉的盆栽試驗,顯示了較好的生長響應(yīng),并且避開了人類食物鏈,為含鉻污泥的處理及其資源化開辟了一條新路。上海交通大學的研究人員 。。把電鍍污泥合成的鐵氧體經(jīng)磁化后制成磁性肥料,在田間進行了應(yīng)用研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),施用這種磁肥對雞毛菜、蔥等農(nóng)作物有明顯的增產(chǎn)作用,并且縮短了生長周期。但中國電鍍污泥一般重金屬含量較高,成分復(fù)雜,采用堆肥處理后的污泥農(nóng)用仍有一定的難度和風險,加上堆肥周期長、程序復(fù)雜,也限制了電鍍污泥的堆肥化處理研究。
3.4 生產(chǎn)改性塑料制品
電鍍污泥與廢塑料聯(lián)合生產(chǎn)改性塑料制品是國內(nèi)一項獨創(chuàng)的新技術(shù),由上海多家科研單位聯(lián)合開發(fā)。其基本原理是采用塑料固化的方法,將電鍍污泥作為填充料,與廢塑料在適當?shù)臏囟认禄鞜挘⒔?jīng)壓制或注塑、成型等過程,制成改性塑料制品。電鍍污泥在專用TGZS 300型高濕物料干燥機中經(jīng)400—600℃高溫干燥后,重金屬基本達到穩(wěn)定,浸出試驗符合國家標準。研究表明,未經(jīng)改性的電鍍污泥與塑料之間屬物理混合,故屬包裹型固化。但是,經(jīng)用表面活性劑(如油酸鈉)改性處理后,經(jīng)x射線粉末衍射圖譜分析表明,具有顯著的化學作用,提高了污泥的疏水性,接觸角達100。左右,因此可以推斷與塑料有較好的相容性,充填均勻,機械性能將有所改善。該工藝生產(chǎn)的塑料制品(包含改性、干化后的電鍍污泥),通過浸出試驗表明,重金屬的浸出率和塑料制品的機械強度都能達到規(guī)定指標。
電鍍污泥與廢塑料聯(lián)合生產(chǎn)改性塑料制品,既解決了廢料的安全處置,又充分利用了廢物資源,是變廢為寶,綜合利用,實現(xiàn)廢物資源化的重要途徑,具有良好的社會和環(huán)境效益。
4 結(jié)語
電鍍業(yè)是當今全球的三大污染行業(yè)之一。面對逐漸脆弱的生態(tài)環(huán)境和全世界資源的日益貧乏,積極開展電鍍污泥的無害化處置和資源化綜合利用,意義重大,這也是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
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