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东森游戏:制革工业污泥中Cr3+的回收试验

发布时间:2019-03-23 12:31 作者:李明发 来源:原创

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目前,铬鞣广泛用于皮革工业。因此,cr3 +是这些行业排放的废水和污泥中的主要污染物。鞣制工业污泥中cr3 +的质量比可达到1500 mg/kg [干污泥] [1-3]。表1显示了来自制革污泥干燥设备的污泥的取样分析结果。目前,垃圾填埋处理方法主要用于这类污泥,但由于污泥产量大,填埋处理需要大量的土地资源。还有潜在的污染。因此,在这种类型的污泥中回收和再利用cr元素是非常迫切的。

1个测试程序

图1显示了cr回收的测试程序。首先,将污泥在室温下均匀搅拌,用硫酸将pH调节至1小时,使Cr3 +完全溶解在污泥中。过滤后,得到提取物,提取物中主要阳离子的质量浓度如表2所示。将提取物的pH调节至10,用过氧化氢氧化提取物中的cr3 +,然后调节pH将提取物加入到7至8之间,使混合物中的Fe3 +和Al3 +沉淀,过滤后除去。 。此后,通过na型阳离子交换树脂除去ca2 +和mg2 +,并将最终得到的cr2o72-还原至so2,得到鞣制工业所需的化学原料cr(oh)(h2o)5so4。

在初步试验和对比试验中使用的制备水样中的cr3 +的质量浓度为1000mg/l,并且通过使用三价铬盐和蒸馏水制备。在对比实验中,分别加入fe3 +,al3 +,ca2 +,mg2 +,并将得到的结果与制备的水样中的cr3 +氧化结果进行比较,没有任何其它阳离子,以评价提取物中fe3 +,al3 +,ca2 +的存在。 ,mg2 +,对cr3 +的氧化过程的影响。

表1污泥组分的组成样品12ω(cr3 +)≤6≤2ω(fe3 +)≤4≤2ω(al3 +)≤2≤15ω(mg3 +)≤5东森游戏:≤3ω(ca3 +)≤ .3污泥的含水量在60%至70%之间。

表2提取物中主要阳离子的质量浓度mg·l-1ρ(cr3 +)ρ(fe2 +)ρ(al3 +)ρ(ca3 +)ρ(mg2 +)?160?50?00?30?16

2cr3 +氧化

为了确定cr3 +氧化过程的基本参数,我们首先使用制备的水样作为温度(θ),pH,反应时间(t)和n(h2o2)与n(cr3 +)之比的测试对象。 (r)对cr3 +氧化速率的影响进行初步试验。试验表明,在θ=60℃,t=30min,ph=10和r=1.5的反应条件下获得的氧化速率为83.4%。测试结果见图2和图3。从这些结果我们可以看出θ,r,ph值对cr3 +的氧化过程有更大的影响。 cr3 +氧化的化学方程式如下2CR(OH)2 ++ 3H2O2 + 8oh-→2cro42- + 8H2O

因为在ph=10的条件下,cr3 +以cr(oh)2+络合物[-2]的形式存在,此外,反应器中cr3 +的质量浓度远大于此状态下的饱和溶解度,因此Cr3 +会形成深层物质,因此氧化速率需要延长反应时间,提高反应温度。

基于在初步实验中获得的数据,我们对提取物中的cr3 +进行氧化试验,其中θ=60℃,t=30min,ph=10,r=1.5作为反应的基本条件。在反应条件下仅获得60%的氧化速率。然而,进一步的实验表明,增加n(h2o2)与n(cr3 +)的比率r可以实现更高的氧化速率。相关测试结果如表3所示。

表3:不同r下的Cr3 +氧化速率。 r=7.5(提取物)r=1.5(制备水样)?? 9.3?2.4?8.3?3.0?8.8?4.4 ?? 9.3?4.0平均值?9.0?3.4注意θ=60°C,t=30min, pH=10的

为了解释为什么在提取物的氧化过程中将高氧化剂h2o2加入到比率r的原因,fe3 +,al3 +,ca2 +对比试验的效果。发现fe2 +和mg2 +的存在是导致氧化过程中过量的h2O2比率的主要因素。由于提取物的pH值的调节,fe2 +和mg2 +可形成复合物,其更难以与cr2 +溶解,这减缓了整个氧化过程并导致更高的氧化剂剂量[4]。对比试验的结果如图4所示。

在不同的n(fe2 ++ mg2 +)/n(cr3 +)值(n)和不同的r值下,cr3 +氧化速率的测试结果示于表4中。表4中的测试数据对氧化过程具有重要意义。我们可以基于获得的氧化速率和提取物中的n值确定h2o2的最佳投配比r。

表4 fe2 +和mg2 +速率的影响nr?r6 +产率/%?25?.5?0?.3?.5?8?.5 ?? 5?.6?0.5?3注意θ=60°C ,t=30分钟,ph=10,n=n(fe2 ++ mg2 +)/n(cr3 +)。

3去除其他离子

氧化后,提取物中还有其他金属离子,包括Fe3 +,al3 +,ca2 +,mg2 +等痕量金属离子。因此,必须除去这些离子以回收cr。实验室测试和相关研究报告表明,其他离子的去除相对容易,而且这个阶段的效率很高,因此这个阶段不是影响整体回收效率的关键阶段[5]。为了除去Fe3 +,al3 +应首先将混合物的pH调节至7-8之间,使得Fe3 +和al3 +以沉淀物的形式存在,通过过滤除去(20-50目过滤器)。值得注意的是,您想要完全删除al3 +。在过滤之前,混合物应保持在ph=7-8且温度为60℃30分钟。过滤后,滤液中还含有ca2 +,mg2 +和其他痕量的金属离子。这些金属离子可以通过na型阳离子交换树脂除去。离子交换后,ca2 +,mg2 +离子可以降低到不可检测的水平。

在上述处理之后,4cr的回收可以获得相对纯的cr6 +,并且在酸度和接近中性的情况下,cr以cr2o72-的形式存在。由于在鞣制工业中需要三元铬碱性硫酸盐,因此需要进一步降低所获得的cr2o72-。用so2作为氧化剂,它可以还原成三元铬碱式硫酸盐[1-2]。化学反应方程式如下

Cr2o72- + 3SO2 + 11H2O→2CR(OH)(H2O)5so4 + SO42-

上述反应可以在室温下稍微过量加入so2的条件下在短时间内完成。 5结论实验室结果表明

1通过这个过程,污泥中cr的总回收率可以达到80%以上。

东森游戏:制革工业污泥中Cr3+的回收试验

2cr的总回收率与cr3 +的完全氧化密切相关,而cr3 +氧化的主要提取物中n(fe2 ++ mg2 +)与n(cr3 +)的比例受n(fe2 ++ mg2 +)的影响。提取。 n(cr3 +)比率小于0.25,cr的总回收率接近90%。参考文献[1] andersonra。 Essentialityofchromiuminhumans [j]的.scitotalemvir,1989,23(1)75-81。

[2] beecarim,campanelllalcaldarellie.chromlumrecoveryfromtennerysludgebyincinerationandacidextraction [c]。第二次国际金属制品研究,分离和研究.1990,24(5): 587-602。

[3] gmacchi。 Astudyonchromiumrecovery [j]的.waterreseach,1991.25(3)1019至1026年[4] aokit,munmmorim.recoveryofchromium(vi)fromwastewaterswithirom(iii)hydroxide-i [j] .waterresearh,1982,16(4)793-796。

[5]石国乐,张凤英。给水排水物理化学[m]北京中国建筑工业出版社,1998.158-164。

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