【摘要】：近年來,酸洗廢液資源化利用的工程已經(jīng)實(shí)施較多,如濃縮結(jié)晶制氯化亞鐵、焙燒制氧化鐵粉、化學(xué)轉(zhuǎn)化制水處理劑等,但這些應(yīng)用工程中均未考慮酸洗廢液中重金屬凈化的問題。本文針對(duì)酸洗廢液中重金屬的凈化方法進(jìn)行研究,探究了鐵粉還原法,磷酸鹽法去除酸洗廢液中重金屬的可行性。通過正交試驗(yàn)、單因素分析及沉淀物表征分析,確定了最佳的反應(yīng)條件,探究了反應(yīng)機(jī)理,并對(duì)實(shí)際酸洗廢液進(jìn)行驗(yàn)證。1.鐵粉還原法對(duì)鉻(本文中鉻除非另有說明均指三價(jià)鉻)和鎳的去除效果較好。影響鐵粉還原法對(duì)鉻去除效果的主要因素是初始pH,次要因素為鐵粉投加量,然后是反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度,最佳組合方案為:初始pH 0.4、鐵粉投加量20 g/L、溫度40℃、反應(yīng)時(shí)間1.5 h,在此方案下,鉻的去除率為88.5%。除鉻的主要機(jī)理為共沉淀和鐵粉及氫氧化物的吸附作用;去除鎳的主要影響因素為反應(yīng)溫度,次要因素為鐵粉投加量,然后是初始pH值、反應(yīng)時(shí)間。最佳組合方案為:溫度80℃,鐵粉投加量60 g/L,反應(yīng)時(shí)間3 h,pH值0.5,在此方案下,鎳的去除率為92.9%。除鎳的主要機(jī)理為置換作用、鐵粉及鐵氧化物的吸附作用。2.磷酸鹽沉淀法除鉻效果較好但鐵損失率偏高,對(duì)鎳的去除效果較差。去除鉻時(shí)各影響因素的主次順序?yàn)?初始pH磷酸鈉投加量反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)溫度,反應(yīng)最佳條件為初始pH0.4、磷酸鈉投加量為20 g/L、溫度40℃、反應(yīng)時(shí)間30 min,在該條件下,對(duì)鉻的去除率為78.5%,鐵損失率為26.9%。除鉻的主要機(jī)理為生成磷酸鉻沉淀和形成鐵鉻鐵氧體沉淀,以及FeOOH的吸附作用;去除鎳時(shí)各影響因素的主次順序?yàn)?磷酸鈉投加量初始pH反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間。最佳反應(yīng)條件為磷酸鈉投加量為60 g/L、初始pH值1、反應(yīng)時(shí)間2 h、溫度30℃,在該條件下,鎳的去除率為15.6%,鐵損失率46.7%。除鎳的機(jī)理鎳與磷酸根生成沉淀鐵的氫氧化物的吸附作用。3.磷酸鹽聯(lián)同鐵粉法對(duì)鉻的去除效果優(yōu)于兩種方法單獨(dú)使用,影響因素的順序也發(fā)生變化:pH反應(yīng)時(shí)間磷酸鹽鐵粉投加比溫度。最佳反應(yīng)條件的初始pH值更低、反應(yīng)速度更快,具體為:初始pH 0.1、反應(yīng)時(shí)間15 min、磷酸鹽投加量為50 g/L、鐵粉投加量為20 g/L、反應(yīng)溫度25℃。在該條件下,鉻的去除率為91.9%,鐵損失率為3.5%,分別比單獨(dú)使用鉻去除率提高13.4%,鐵損失率下降23.4%。去除后鉻的存在形態(tài)以鉻磷酸鹽、鉻鐵沉淀物及鐵的氫氧化物吸附狀態(tài)為主;磷酸鹽聯(lián)同鐵粉法對(duì)鎳的去除效果一般,去除率介于鐵粉法與磷酸鹽法之間。4.將以上三種方法在實(shí)際廢酸中進(jìn)行驗(yàn)證,鉻和鎳的去除效果都略低于在模擬酸洗廢液中,推測主要原因是實(shí)際酸洗廢液中有多種共存重金屬離子的影響。針對(duì)其它重金屬離子在鐵粉還原法去除酸洗廢液中鉻、鎳時(shí)的影響進(jìn)行了探究,結(jié)果表明:鉻鎳共存時(shí),鎳會(huì)促進(jìn)鉻的去除,但鉻對(duì)鎳的去除起的是抑制作用;鉛和銅會(huì)抑制鉻的去除,鉛對(duì)鎳也是抑制作用,銅對(duì)鎳的去除基本無影響。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

（b）鎳標(biāo)準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 張梅華;孫璐;朱彤;王昕z，

本文編號(hào)：2689229