电镀污泥资源化
谈电镀废水污泥的处理和资源化
184区域治理PRACTICE作者简介：沈君华，生于1973年，本科，助理工程师，研究方向为含铜污泥综合利用。
谈电镀废水污泥的处理和资源化韶关鹏瑞环保科技有限公司 沈君华摘要：含铜电镀污泥是由电镀厂生产排放的电镀废水经过沉淀处理后所产生的，这种污泥是一种含Cu综合重金属污泥，因其对自然环境具有极强的污染性，所以必须经过科学处理后才能排放。
同时，为实现资源的最优利用，可以对污泥中的铜进行回收利用，这需要采用科学合理的处理技术。
在本文研究中，重点分析了电镀含铜污泥中铜的回收工艺，并就其资源化利用进行探讨，希望推动我国工业经济的绿色可持续化发展。
关键词：电镀污泥；铜回收工艺；资源化技术中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：2096-4595（2021）02-0184-0002电镀厂是工业生产制造行业的重要配套企业，主要负责对工业产品的表面镀层处理，如镀铜、镀锌、镀镍、镀铬等，电镀生产会产生大量的电镀废水，由于产出的废水中含有多种重金属物质，尤其是含铜率较高，所以不能直接进行废物排放。
传统电镀废水处理方法以沉淀为主，但无法彻底分离其中的铜金属并实现再利用。
在环境保护和集约化产业发展的要求下，电镀企业必须加强回收工艺技术优化，提高铜的回收利用和资源化处理，以降低环境污染，提高电镀污泥经济价值。
含铜电镀污泥的铜回收有哪些流程，需用哪些工艺技术，如何实现资源化？这就是本文探讨的主要内容。
一、电镀污泥中铜的回收工艺流程第一步浸出铜。
通过对污泥进行预处理，将污泥中的铜用氨水、硫酸铁或硫酸铁浸出。
氨水的浸出选择性好，但有较大刺激性，要求其浸出设备要完全密封，若在NH3浓度超过18%，此时氨水快速大量挥发，会导致氨水的流失和环境恶化；硫酸的浸出效率较好，但其腐蚀性很强，对反应器的防腐蚀要求更高；硫酸铁可实现更好的浸出效效果，但反应速度较慢，需要更多的溶液。
所以需要根据污泥的实际成分来选用合适的浸出工艺。
电镀污泥资源化处理技术综述_易龙生
doi ：10．3969/j．issn．1001-3849．2014．12．004电镀污泥资源化处理技术综述易龙生，冯泽平，汪洲，王三海，康路良（中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙410083）摘要：电镀污泥性质复杂且含有多种有价重金属元素，是近年来国内外固体废物行业研究热点。
对电镀污泥的来源及特点及目前国内外电镀污泥中有价金属的回收技术及电镀污泥稳定化高值化处理技术进行了系统的分析综述。
指出电镀污泥产业化，规模化处理和增值利用是发展方向。
关键词：电镀污泥；有价金属；稳定化；高值化中图分类号：X703文献标识码：A 收稿日期：2014-04-25修回日期：2014-05-28Review on Resource Utilization Technologiesof Electroplating SludgeYI Long-sheng ，FENG Ze-ping ，WANG Zhou ，WANG San-hai ，KANG Lu-liang（School of Minerals Processing ＆Bioengineering ，Central South University ，Changsha 410083，China ）Abstract ：Electroplating sludge is complicated in nature due to it contains many kinds of metallic ele-ments ，and it is also the researching hot-spot of solid waste industry in recent years both in home and a-broad．In this paper ，the source and characteristics of electroplating sludge ，and recycling technologies of valuable metal from electroplating sludge ，as well as the stabilization and high value-added processing technologies of electroplating sludge both in home and abroad were analyzed and reviewed systematically．Also ，it was pointed that ：industrialization ，large-scale treatment and value-added utilization of electropla-ting sludge would be the development direction in future．Keywords ：electroplating sludge ；valuable metal ；stabilization ；high value-added utilization引言电镀行业是我国重要的基础性加工行业，而电镀过程产生的电镀污泥富集了电镀废水中的有害重金属，被列为国家危险废物［1］。
电镀金属污泥火法资源化利用的工艺优化
冶炼的应 用情 况及存在 问题 ， ｌ 提 出工艺优化 方案 ， 改善 实 ｌ 严格的环保要求 必须进行 改进 。故不论 作为正常生 产运营 的需 还是 满足相关环保法 规 的要求 ， 对原 传统处理工 艺的焙烧设 际生产操作环境， ｌ 产品各项指标得到提升， 有较好的经济 Ｉ 要，
水 率高的重金属污 泥直 接进行处理 ， 过 多的水分进入 系统 ， 使得 求 。 能耗居 高不 下。另一 方面 ， 含水率过高也会导致后续 的烟气 中水 ５ ． ２ 优 化后 的处 理工艺实际应用中 ，预处理指标 ，烘干设 备的效 分 过重 ， 容易形成结露现象 ， 造 成后 续布袋板 结。对此 现象 ， 我们 果 ， 资源化利用产品的各项指标及整个系统处理的能耗情况均优 进 行了相应 的改善 ， 增加 了金属污泥 的预处理设施 ， 通过 机械方 于传统 的处 理工艺 ， 有较好 的经 济及环保效 益 ， 本优化 的处理 工 法将污泥含水率降低到 ６ ０ ％以 下 ， 即对 重 金 属 污 泥 进 行 了减 量 的 艺对 电镀污 泥火法资 源化 利用行业 的技术发展 有较大 的推 动作 同时 ， 也达到了减容 的 目的 。 经过预处理后 ， 含水率较低 的污泥总 用 。可 为 企业 技 术 改 造 升 级 提 供 实 例 参考 。 重量减 为原来 的 ５ ０ ％， ５ ０ ％重量的水分通过机械方法脱 离。大大 参 考 文 献 减少 了进入后续工艺 的水分 ， 从而大大降低 了本工艺路线的处理 （ １ ） 石 太宏 ， 陈可． 电镀 重金属污泥 的无害化处 置和资源化利用． 污 成本 ， 整个系统设备运行效果更佳 。 染防治技术， ２ ０ ０ ７ （ ０ ２ ） ． 对于传统工艺采用 的焙烧工艺 ， 采用烘 干 ＋制砖的工艺进行 （ ２ ） 智建辉． 电镀重金属污泥综合利用研究 ． 天津化工， ２ ０ ０ ９ （ ０ ４ ） ．
电镀污泥资源化处理技术研究
电镀污泥资源化处理技术研究发布时间：2022-10-11T06:16:35.205Z 来源：《科技新时代》2022年第7期作者：赵成[导读] 现代化的电镀工业发展中，企业非常注重电镀废水处理，赵成中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司陕西 710000摘要：现代化的电镀工业发展中，企业非常注重电镀废水处理，经处理过的电镀废水会产生电镀污泥，此类污泥中含有一定量的Cu、Zn、Ni、Cr等重金属，被国家列为危险废物（危废类别HW17、HW21-23、HW33）。
随着环保政策的日益严格以及矿产资源的匮乏，对电镀污泥的无害化、资源化处理十分重要，本文着重对电镀污泥的处理技术以及目前存在的问题进行了论述。
关键词：电镀污泥；无害化、资源化处理技术；富氧侧吹熔炼；1、电镀污泥的产生以及危害电镀污泥指电镀废水在处理过程中，产生的含的沉淀物，电镀工艺不同，产生的污泥成分也不尽相同，但一般都含有Cu、Zn、Ni、Cr 等元素，其特点是成分复杂、含水率高、含有重金属元素，具有一定的回收价值。
据统计，我国约有1.5万家电镀生产企业，有3亿m2电镀面积生产能力，每年排放约40亿m3电镀废水，废水经处理后，可产生1000万t电镀污泥，其中含有超过10万t的有价金属资源[1]。
鉴于电镀污泥有以上特点，电镀污泥对环境以及人类健康的危害非常大，电镀污泥若长期堆存而得不到处置，其中的重金属元素可能会污染到土壤、空气、水源，进一步通过农作物迁移至人体，危害人类健康。
同时，电镀污泥中又含有大量重金属元素，具有很大的经济回收价值，因此对电镀污泥的无害化、资源化处理具有非常深远的意义。
2 电镀污泥的处理技术针对电镀污泥的处理，国内处理方法较多，总体来说，可分为物理处理法、生物处理法和化学处理法，物理处理主要是稳定化/固化处理技术，化学处理可分为湿法处理和火法处理技术，物理处理的特点是处理方式简单，但污泥中的有价金属得不到利用，同时会占用大量土地资源并且仍存在一定的环境风险；化学处理技术的特点是流程复杂、投资大，优点是电镀污泥中的有价金属可充分回收，节约了宝贵的土地资源，实现资源循环利用。
电镀污泥资源化处理技术现状及发展趋势张大鹏
电镀污泥资源化处理技术现状及发展趋势张大鹏发布时间：2023-06-22T08:02:26.408Z 来源：《中国科技信息》2023年7期作者：张大鹏[导读] 随着我国电镀行业的快速发展，含重金属的电镀废水排放量急剧增加，排放的重金属会在环境中积累，通过食物链而危害人体，对生态环境造成较大的影响。
电镀废水处理过程产生大量的电镀污泥（elec⁃troplatingsludge，EPS），据统计，中国每年电镀污泥的产生量约1000万t。
电镀污泥从1998首次列入危险废物之后，便一直被收录在《国家危险废物名录》中，2016年版中甚至占了七大类。
电镀污泥成分复杂，通常含有大量重金属（Cu、Ni、Cr、Zn、Sn、Fe及Au、Ag等贵金属），危害隐患大，具有易迁移、含水率高、灰分高、热稳定性高等特点。
电镀污泥的处置成本高，倘若处置不善，可能会出现雨水淋溶、挥发迁移的现象，对人体以及环境带来严重的潜在危害。
但另一方面，由于电镀污泥中含有大量具有回收价值的重金属，具有潜在的资源价值，我国每年电镀污泥中有超过10万t的有价重金属未得到充分回收和利用。
因此，在电镀污泥无害化处理的同时，如何实现有价金属的回收、再利用已成为研究的重点。
身份证号码：21022219821118XXXX摘要：随着我国电镀行业的快速发展，含重金属的电镀废水排放量急剧增加，排放的重金属会在环境中积累，通过食物链而危害人体，对生态环境造成较大的影响。
电镀废水处理过程产生大量的电镀污泥（elec⁃troplatingsludge，EPS），据统计，中国每年电镀污泥的产生量约1000万t。
电镀污泥从1998首次列入危险废物之后，便一直被收录在《国家危险废物名录》中，2016年版中甚至占了七大类。
电镀污泥成分复杂，通常含有大量重金属（Cu、Ni、Cr、Zn、Sn、Fe及Au、Ag等贵金属），危害隐患大，具有易迁移、含水率高、灰分高、热稳定性高等特点。
含铜电镀污泥的处理及资源化
含铜电镀污泥的处理及资源化摘要：综述了电镀污泥中铜的回收利用及其资源化技术，分析了铜的各种回收方法及其优缺点，阐述了回用技术机理。
理论及实践表明，实现电镀污泥资源化管理及利用，对实现经济社会的可持续发展将具有深远的现实意义，在未来的经济发展中将会逐渐显示出良好的应用前景。
关键词：电镀污泥铜回收利用资源化据不完全统计，我国约有电镀厂1万余家，年排电镀废水约40亿 m3 [1]。
电镀厂大都规模较小且分散，技术相对落后，绝大部分以镀铜、锌、镍和铬为主[2]。
目前处理电镀废水多采用化学沉淀法[3]，因此在处理过程中会产生大量含Cu等重金属的混合污泥。
这种混合污泥含有多种金属成分，性质复杂，是国内外公认的公害之一。
若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资源，回收其中含有较高浓度的铜，不仅可以缓解环境污染，实现清洁生产，而且将具有显著的生态和经济效益。
因此，研究含铜污泥的资源化及铜的回用等综合利用技术对我国实现可持续发展将具有深远的现实意义。
1 电镀污泥中回收铜的主要工艺流程和技术1.1 回收铜的一般过程1.1.1 铜的浸出污泥经过一定的预处理后，采用氨水﹑硫酸或硫酸铁浸出污泥中的铜。
氨水浸出选择性好，但氨水具有刺激性气味，对浸出装置密封性要求较高。
当NH3的浓度大于18%时，氨水的挥发较多，将造成氨水的损失及操作环境的恶化[4]；硫酸浸出[5，6]反应时间较短，效率较高，但硫酸具有较强的腐蚀性，对反应器防腐要求较高；硫酸铁的浸出效率更高[7]，但反应时间较长，因此需要更大的反应器容积。
采取哪种浸出方式要根据污泥的性质来确定。
1.1.2 分离提纯浸出液中的铜利用各种技术把浸出液中的铜分离提取出来，从而以金属铜或铜盐的形式回收。
1.2 铜的主要回收利用技术根据对铜的回用程度，电镀含铜污泥治理与综合利用的方法可分为三类。
（1）使电镀含铜污泥稳定化，使其对环境的危害降到最低，而不回收其中的金属铜。
主要采用固化剂固化、稳定电镀污泥后，再进行填埋、填海或堆放处理。
电镀污泥中铜的回收利用及其资源化技术
利用某些酶的催化作用，将电镀污泥中的铜转化为可溶性铜离子，再 通过萃取、沉淀等方法将其从溶液中提取出来。
07
展望与建议
研究与发展方向
01
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深入研究电镀污泥中铜的回收 利用技术，提高回收效率和铜
的纯度。
发展新型的电镀污泥处理工艺 ，降低处理成本，实现电镀污
泥的资源化和无害化。
制定电镀污泥处理的相关政策和标准 ，规范电镀企业的环保行为。
加强电镀行业的环保监管，确保电镀 污泥得到妥善处理和资源化利用。
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磁分离
利用磁力将含有铜的磁性 颗粒从污泥中分离出来。
化学浸提技术
酸浸提
用酸溶液将污泥中的铜离子溶解 出来，形成可溶性铜离子溶液， 再通过沉淀、萃取等技术将铜提
取出来。
碱浸提
用碱溶液将污泥中的铜离子溶解出 来，形成可溶性铜离子溶液，再通 过沉淀、萃取等技术将铜提取出来 。
生物浸提技术
利用微生物的代谢作用将污泥中的 铜离子转化为可溶性铜离子，再通 过沉淀、萃取等技术将铜提取出来 。
铜的形态转化还受到温度、压力、pH值等因素的影响，其中pH
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值是最重要的影响因素之一。
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电镀污泥中铜的回收利用技术
物理分离技术
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沉降分离
利用污泥中不同物质密度 的差异，通过重力沉降分 离重金属铜。
浮选分离
通过添加特定试剂，使铜 离子发生化学反应形成沉 淀，再利用浮选技术将沉 淀去除。
通过调整电镀污泥的pH值 ，利用铜离子在水中的溶 解度差异，实现铜的分离 和回收。
案例二
1. 酸浸提
利用强酸（如硫酸、硝酸等）将电镀污泥中的铜转化为可 溶性铜离子，再通过萃取、沉淀等方法将其从溶液中提取 出来。
电镀污泥中铜的回收利用及其资源化技术
方式等因素。
污泥稳定化技术
污泥稳定化的意义
通过稳定化技术，可以有效降低 电镀污泥中的有机物含量，减少 臭味和病原菌的生成，提高污泥
的稳定性和安全性。
稳定化技术方法
常见的稳定化技术包括好氧堆肥、 厌氧消化等。这些技术能够通过微 生物的作用，将污泥中的有机物分 解为稳定的物质。
技术应用注意事项
在应用稳定化技术时，需要控制堆 肥或消化的温度、pH等条件，以保 证稳定化效果。
政策支持
政府对环保和资源循环利用的重视程度不断提高，未来将出台更多相关政策，推动电镀污 泥中铜的回收利用及资源化技术发展。
市场需求
随着全球资源紧缺和环境问题日益严重，电镀污泥中铜的回收利用及资源化技术市场需求 将持续增长。企业需要紧跟市场趋势，加强技术研发和应用，实现可持续发展。
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03
电镀污泥资源化技术
污泥减量技术
01
污泥减量技术的重要性
电镀污泥减量技术能够有效减小污泥体积，降低后续处理与处置的难度
和成本。
02
常见减量技术
常见的减量技术包括热解法、高压压榨法和化学法等。这些技术能够通
过不同的方式减少污泥中的水分和有机物含量，从而实现减量。
03
技术选择因素
在选择减量技术时，需要考虑污泥的性质、处理成本、后续资源化利用
在选择无害化处理技术时，需要考虑处理效果、成本、二 次污染等因素，并结合实际情况进行优化组合，以实现经 济、高效的无害化处理。
04
电镀污泥中铜回收及资源化的应 用案例与前景
国内外典型应用案例
国内案例
某大型电镀企业采用先进的化学法回收电镀污泥中的铜，通过一系列工艺流程，成功将铜回收率提升 至90%以上，并实现了资源化利用。这不仅减少了企业对原材料的需求，还降低了环境污染。
电镀重金属污泥的资源化利用
电镀重金属污泥的资源化利用电镀污泥的特点及其危害性多数的电镀废水处理方法都要产生污泥，而化学沉淀法是产生污泥的主要来源。
有些方法，如离子交换法和活性炭法虽不直接产生污泥，但在方法的某些辅助环节，如再生液的处理也要产生污泥。
由于化学法在国内外都被作为一种主要的处理方法，所以电镀污泥的形势是很严峻的。
按照对电镀废水处理方式的不同，可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类。
前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥；后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。
但是，实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多是混合污泥。
因此，目前针对电镀污泥的处理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。
电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属，它具有易积累、不稳定、易流失等特点，如不加以妥善处理，任意堆放，其直接后果是污泥中的cu、Ni、zn、cr等这些重金属在雨水淋溶作用下．将沿着污泥一土壤一农作物一人体的路径迁移，并可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染，甚至危及生物链，造成严重的环境破坏。
电镀重金属污泥的资源化综合利用1 回收重金属1．1 浸出一沉淀法对电镀污泥进行选择性浸出，使其中的重金属分组溶出，这是回收重金属的关键一步，也是决定后续金属回收率的关键所在。
金属的浸出溶解主要有酸浸和氨浸两种工艺。
目前国际上偏向于采用选择性相对较好的氨浸。
由于沉淀法分离回收浸出液中的重金属，工艺简单，应用较为广泛。
1．2 浸出一溶剂萃取法电镀污泥的溶剂萃取法，是在浸出液中加入与水互补相容的有机溶剂，或含有萃取剂的有机溶剂，通过传质过程，使污泥中的某些重金属物质进入有机相，从而达到分离浓集的目的，也称液一液萃取法。
以溶剂萃取工艺为主体，先后进行了一系列从电镀污泥中回收有价金属的实验研究，先是采用氨络合分组浸出一蒸氨一水解硫酸浸出一溶剂萃取一金属盐结晶工艺，对电镀污泥进行有价金属的回收，并得到了含Cu、zn、Ni、cr等的各种高纯度金属盐类产品。
电镀污泥资源化与处置方法的研究
电镀污泥资源化与处置方法的研究电镀污泥资源化与处置方法的研究A Study of Methods for R esourcization and Disposal of E lectroplating Sludge季文佳1, 黄启飞1, 王琪1, 杨玉飞2(1.中国环境科学研究院,北京100012;2.浙江工业大学浙西分校,浙江衢州324000)JI Wen 2jia 1, HUANG Q i 2fei 1, WANG Q i 1, YANG Yu 2fei 2(1.Research Academy of Environmental Science ,Beijing 100012,China ;2.Zhexi Branch ,Zhejiang U niversity of Technology ,Quzhou 324000,China )摘要: 对电镀污泥的成分和性质、处置方法及资源化利用方式进行了综述。
系统地分析和总结了现有技术的优劣,并在已有研究成果的基础上,结合对电镀企业及其电镀污泥处置再利用企业的实地调研情况,提出了一套较完整、适合我国国情的电镀污泥资源化与处置技术路线,以期为我国电镀污泥的环境管理提供借鉴。
关键词: 电镀污泥;资源化;处置Abstract : The composition and nature of electroplating sludge as well as the ways for their disposal and resourcization are reviewed.The advantages and disadvantages of the existing technologies are systematically analyzed and summarized.And based on existed research achievements ,and in combination with an investigation of the real conditions of the enterprises in disposing and resourcizing electroplating sludge ,a set of more complete technical routes suitable for the situations of our country are suggested for reference of our country in environmental management of electroplating sludge.K ey w ords : electroplating sludge ;resourcization ;disposal中图分类号:X 78 文献标识码:A 文章编号:100024742(2010)0120042204基金项目:环保公益性行业科研专项项目(200709028)0 前言电镀行业是国民经济中不可缺少的基础性行业,也是当今全球三大污染行业之一。
电镀污泥
电镀重金属污泥的无害化处置和资源化利用电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属污泥废弃物,被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。
作为电镀废水的“终态物”,虽然其量比废水要少得多,但是由于废水中的Cu、Ni、Cr、Zn、Fe等重金属都转移到污泥中,从某种意义上说,电镀重金属污泥对环境的危害要比电镀废水严重。
如果对这种危害性极大的电镀污泥不作任何处置,其对生态环境的破坏是不言而喻的,另一方面,如果对电镀污泥中品位极高的重金属物质不加以回收利意味着资源的巨大浪费。
因此,对电镀重金属污泥进行无害化处置和资源化综合利用,国内外的学者们在这方面做了不少研究工作,取得了许多阶段性的成果。
按照对电镀废水处理方式的不同，可将电镀污泥分为混合污泥和单质污泥两大类。
前者是将不同种类的电镀废水混合在一起进行处理而形成的污泥；后者是将不同种类的电镀废水分别处理而形成的污泥，如含铬污泥、含铜污泥、含镍污泥、含锌污泥等。
但是，实际上大多数电镀小企业的废水经过处理后得到的多是混合污泥。
因此，目前针对电镀污泥的处理和资源化利用也是以混合污泥为主要对象。
针对电镀污泥的特点及其危害性,从环境污染防治和资源循环利用的角度考虑,主要采用以下两种处理方式,一是经过处理后,使污泥不会引起二次污染而丢弃并贮存,即无害化处置;二是使对污泥中的重金属资源进行综合回收,即资源化利用。
电镀污泥的无害化处置主要有：固化剂固化、填埋、投海、焚烧热处理和生物处理。
在危险固体废物诸多处理手段中,固化技术是危险废物处理中的一项重要技术,在区域性集中管理系统中占有重要地位。
和其他处理方法相比,它具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势。
固化过程是利用添加剂改变废物的工程特性(例如渗透性、可压缩性和强度等)的过程。
近年来,美国、日本及欧洲一些国家对有毒固体废物普遍采用固化处置技术,并认为这是一种将危险物转变为非危险物的最终处置方法,所采用的固化材料有水泥、石灰、玻璃和热塑料物质等。
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电镀污泥资源化与处置方法的研究A Study of Methods for Resourcization and Disposal ofElectroplating Sludge摘要: 对电镀污泥的成分和性质、处置方法及资源化利用方式进行了综述。
系统地分析和总结了现有技术的优劣,并在已有研究成果的基础上,结合对电镀企业及其电镀污泥处置再利用企业的实地调研情况,提出了一套较完整、适合我国国情的电镀污泥资源化与处置技术路线,以期为我国电镀污泥的环境管理提供借鉴。
关键词: 电镀污泥; 资源化; 处置Abstract :The composition and nature of electroplating sludge as well as the ways for their disposal and resourcization are reviewed. The advantages and disadvantages of the existing technologies are systematically analyzed and summarized. And based on existed research achievements, and in combination with an investigation of the real conditions of the enterprises in disposing and resourcizing electroplating sludge, a set of more complete technical routes suitable for the situations of our country are suggested for reference of our country in environmental management of electroplating sludge.Keywords:electroplating sludge; resourcization; disposal0前言电镀行业是国民经济中不可缺少的基础性行业，也是当今全球三大污染行业之一。
电镀行业产生的固体废物主要是电镀污泥，因其所含重金属的质量分数高而被列为危险废物[1-2]。
近些年来,我国电镀企业的数量增长迅速,且大部分电镀企业规模较小、设备落后、管理水平低下，导致污泥产生量大且成分复杂[3-5]。
电镀污泥的处置方法及资源化技术的研究已成为我国环境保护工作中亟待解决的问题之一。
1电镀污泥的成分及性质1. 1电镀污泥的成分电镀污泥是电镀废水处理过程中所产生的以铜、镍、铬等重金属氢氧化物为主要成分的沉淀物,成分复杂。
刘燕等[5]调研发现:电镀污泥中主要含铬、铁、镍、铜、锌等重金属化合物及其可溶性盐类。
陈永松等[6]在分析了广东省境内几家电镀企业产生的电镀污泥的化学组成及微观结构后，发现污泥中常规化合物主要有：Al2O3，Fe2O3，CuO，SiO2 ，CaO，SO3，Na2O，MgO等, 其它还含有Co2O4 , SrO，Nb2O5，ZrO2等，试样中Al2O3，Fe2O3，CaO，CuO，SiO2，SO3等的质量分数均比较高。
刘刚等[7]对取自杭州某工业废物处理有限公司的电镀污泥研究后发现：该污泥中铬、镍、铜、铅、汞等重金属的质量分数相当高。
毛谙章等[8]研究表明：电镀污泥中还存在硫酸根及其它一些阴离子。
1. 2电镀污泥的性质电镀污泥具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点，若不妥善处理，极易造成二次污染[5-7]。
陈永松等[6]分析了12种不同来源的电镀污泥试样的含水率、灰分、pH值等基本理化特性，结果显示：电镀污泥属于偏碱性物质，pH值为6. 70～9. 77，水分、灰分的质量分数均很高，分别为75 %～90 %和76 %以上;电镀污泥的组分分布极为不均，属于结晶度比较低的复杂混合体系。
Espinosa等[1]用带质谱仪的热重分析仪分析电镀污泥的热特性，经过焚烧后发现：污泥有34 %的质量损失了，这是由于污泥部分转化为了CO2，H2O和SO2，但99. 6 %的铬仍残留在焚烧灰渣中。
2电镀污泥的处理目前，电镀污泥产生后还没有一个经济和技术并行的处理方法,国内外常用的方法是固化-填埋法[1-4]。
电镀污泥中含有大量的重金属，因此，在对电镀污泥进行填埋处置之前，必须先对其进行固化稳定处理。
常用的固化剂有水泥、沥青、玻璃、水玻璃等，其中，水泥是最为常见的固化剂之一。
水泥固化是指将废物和普通水泥混合，形成具有一定强度的固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出率的目的。
此外，石灰也是一种常用的固化剂，但这种方法费用较高[5]。
水泥固化法虽被广泛应用,但它也存在占地面积大、固化体内重金属长期稳定性得不到保证等缺点。
针对这一问题，国内外一些学者研究发现：在水泥固化的同时，加入适当的添加剂可提高固化效果、降低有害物质的溶出率、节约水泥用量，并增加固化块强度。
Asavapisit S等[9]利用水泥-粉煤灰-电镀污泥的碱性体系，使某些重金属氢氧化物的稳定性达到最佳状态,降低了因电镀污泥的重溶性所引起的对胶结物的水化反应的协同负面影响。
然而，国内一些学者的研究表明：粉煤灰的应用使铜在水泥固化体中的稳定性变差[10]。
还有研究显示：在普通水泥中加入黄原酸盐来处理重金属污泥,能降低重金属的浸出率[11]。
近年来，在电镀污泥最终处置前用热化学处理技术对其进行预处理，在电镀污泥的无害化方面显示优势。
Ku等[12]研究了高温热处理电镀污泥过程中铬的毒性价态变化,认为高温热处理能将铬(Ⅵ)转化成铬(III) , 且温度越高转化效果越明显。
Cheng等[13]将电镀污泥与黏土的混合物分别在900 ℃和1100 ℃的电炉中热养护4h后,对其中铬的价态进行了分析,发现在经900 ℃热养护处理的混合物中,铬(Ⅵ)占有绝对优势;而经1100 ℃热养护处理的混合物中,铬则主要以铬(III)存在。
由此可见:温度是降低电镀污泥毒性的关键因素之一。
但目前这种技术的研究仍有待深入,对热化学处理电镀污泥过程中重金属的迁移特性、重金属在灰渣中的残留特性、热化学处理过程中重金属的析出特性及蒸发特性等问题都还需要进一步探索,这将会成为未来电镀污泥处置领域的一个重要研究方向[14]。
3 电镀污泥的资源化利用技术我国电镀污泥中的铜、镍、铬等重金属的质量分数较高[6-7],可作为原料被一些企业使用。
近年来,国内外电镀污泥资源化技术的研究主要集中于重金属回收技术和材料化技术这两大方面。
3. 1 重金属回收技术3. 1.1酸浸法和氨浸法酸浸法是指利用硫酸、盐酸等酸作为浸提剂,将可溶性的目标组分从电镀污泥中提取出来的方法。
酸浸法应用较为广泛,硫酸是最为常用的浸提剂[15-16]。
采用氨浸法处理电镀污泥的报道则相对较少。
以氨或氨加铵盐作浸提剂的浸提过程称为氨浸[17]。
一般采用氨水溶液作浸提剂,原因是氨水具有碱度适中、可回收使用等优点[18]。
酸浸法与氨浸法最大的区别在于氨浸法能更有效地将铁、铬抑制在浸出渣中[17-19]。
两种方法的主要特点,如表1所示。
表1 酸浸法与氨浸法的主要特点常用浸提剂浸提率缺点主要适用对象酸浸法硫酸[15-16]、盐酸[20] 90%～100%[22-23] 反应时产生酸性气体，具较强腐蚀性[18]铜、锌、镍[9,21-24]氨浸法氨水[24-25] 80%～96%[25] 氨易挥发，对浸出装置密封性要求高[18]铬[26,32]3. 1. 2 熔炼法和焙烧浸取法熔炼法主要以回收铜、镍为目的[19]。
熔炼法以煤炭、焦炭为燃料和还原物质,铁矿石、铜矿石、石灰石等为辅料。
熔炼以铜为主的污泥时, 炉温在1300 ℃以上,熔出的铜称为冰铜;熔炼以镍为主的污泥时,炉温在1455 ℃以上,熔出的镍称为粗镍。
焙烧浸取法利用高温焙烧预处理污泥中的杂质,再用酸、水等介质提取焙烧产物中的有价金属[27]。
有研究表明:用黄铁矿废料作酸化原料与电镀污泥混合后焙烧,然后在室温下用去离子水对焙烧产物进行浸取分离,锌、镍、铜的回收率分别为60 %、43 %、50 % [21]。
熔炼法可回收的重金属的种类有限,焙烧法对污泥中重金属的回收率并不高,两种方法应用不广泛。
3. 1. 3 焚烧-回收法焚烧-回收法是指在电镀污泥焚烧减容的基础上,对焚烧渣中的重金属进行回收利用的技术。
电镀污泥经焚烧预处理后,体积和质量大幅度减小、焚烧渣中重金属的质量分数提高,有利于回收利用。
项长友等[28]采用F21型焚烧还原熔炉处理含镍、铜的电镀污泥。
实验表明:在适当高温和还原条件下,可将镍、铜氧化物还原为镍、铜合金;铬、铁主体还原为低价氧化物而进入炉渣中,再对炉渣中的铬采用碱性介质氧化培烧法,回收重铬酸钠。
该方法具有处理污泥能力大、投资较省、经济效益较好等优点。
赵永超[29]研究焚烧温度对铜、镍浸出率的影响时发现:随着焚烧温度的升高,焚烧渣中的铜和镍浸出率有一定的升高,但幅度不大;焚烧温度达到800 ℃时,铜浸出率则明显下降,这可能是污泥中铜的结构已发生变化,部分已转变成不溶于硫酸的物质。
由此可见:采用焚烧2回收法时,温度对下一步金属浸出效果有一定的影响。
因此,在实际运行中,应综合考虑减量程度、浸出率以及运行成本,确定合适的焚烧温度。
3. 2 材料化技术电镀污泥的材料化技术是指利用电镀污泥为原料或辅料生产建筑材料或其它材料的过程。
目前电镀污泥用于生产水泥方面的研究最为广泛,其次是烧制陶瓷和制砖方面的研究。
Ract[30]开展了以电镀污泥部分取代水泥原料生产水泥的实验,认为在原料中加入铬的质量分数为2 %的电镀污泥的情况下,水泥烧结过程也能正常进行,而且烧结产物中铬的残留率高达99. 9 %。
王立红等[31]从技术可行性、生产过程污染排放控制、产品安全性、经济效益等方面进行了分析评价:利用水泥回转窑焚烧重金属的质量分数较低的电镀污泥是一种安全有效的方法。
此外,Magalhaes等[32]分析了影响电镀污泥与黏土混合物烧制陶瓷的因素,认为电镀污泥的物化性质、预制电镀污泥与黏土混合物时的搅拌时间是决定陶瓷质量优劣的主导因素。
还有研究表明:将电镀污泥与海滩淤泥混合可烧制出达标的陶粒[33]。
聂鑫淼等[34]则探讨了利用电镀污泥制砖这一方式的可行性。
但国外一些研究也显示:电镀污泥材料化技术虽然可行,却增加了人体暴露于重金属的可能性[20]。
3. 3 其他资源化技术(1)电镀污泥铁氧体化处理法多数电镀企业会选择在电镀废水中投加铁盐等絮凝剂来使重金属离子沉淀,由此导致电镀污泥中会含有大量的铁离子。