铬渣中铬的回收

[ 2 ] 薛建军. 草浆黑液电化学行为的研究 [ D ] . 南京 : 南京林业大学 ,
2001.
[ 责任编辑 :王 宇 ]
(上接第 37 页)
表 2 三种镀液的阳极失重
项目
ST2927 镀铬 HEEF225 镀铬 传统镀铬
镀 液
CrO3/ (g·L - 1) H2SO4 (g·L - 1)
2. 2 方法和仪器
用二苯羰酰二肼比色法测定水体中的铬含量 ,并用原子吸收 法进行对比分析 。分析仪器采用 721 分光光度计和 3510 原子吸
[ 收稿日期 ] 2002 - 04 - 27
收分光光度计 。
3 结果与讨论
3. 1 铬的回收
为了确定铬的回收 ,选用 pH = 3. 0 的条件 ,溶解铬渣中的铬 。
[ 摘 要 ] 用纤细丝网电极处理含铬废渣 ,并以固体形态回收其中的铬 ,可彻底消除铬对生态环境产生的危害 。 [ 关键词 ] 铬渣 ; 纤细丝网电极 ; 铬回收 [ 中图分类号 ] X793 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 1001 - 1560 (2002) 11 - 0044 - 02
间后 ,用电子扫描电镜观察电极表面的变化 (见图 2 、图 3) ,以推 断铬的还原 。
图 1 试验装置示意图 纤细丝网电极使用后 ,在其表面有固体形态的铬析出 ,使光
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铬渣中铬的回收
图 2 纤细丝网电极使用前
图 3 纤细丝网电极使用后
滑的纤细丝网电极表面变得凹凸不平 ,表明以将铬渣中的铬加以 回收 ,消除了铬渣对生态环境的污染 。同样 ,本装置也可用于含 铬废水的处理 。
3. 2 电压的影响
电压是影响铬回收的重要因素之一 ,表 2 列出了在不同电压
条件下 ,静止状态时铬浓度的变化值 。
进口
35. 4 35. 4 35. 4
出口 未检出 未检出
0. 9
288
35. 4
4. 5
由表 3 可知 ,在线性速度较低时 ,溶液中的铬在装置中有足 够的停留时间转化成固体形态的铬而被回收 ,并且出口液体中铬 含量达到排放要求 ,反之 ,铬在装置中停留时间较短 ,不利于铬的 回收 。
4 结 论
通过试验证明了用纤细丝网电极能从铬渣的溶解液中以固 体形态回收铬 ,将铬渣污染转变成可利用的铬 ,减少铬资源的消 耗 。电压是影响溶解液中铬回收的重要因素之一 ,在只考虑铬回 收的情况下 ,电压越高越有利于铬的回收 。溶液在装置中线性流 速小 ,铬在装置中停留时间长 ,有利于铬的回收 ,但处理过程时间 长 ;当线性流速增大时 ,铬的停留时间短 ,不利于铬的回收 。
镀 ,阳极都会有损耗 。某些镀液阳极损耗 (腐蚀) 严重 ,阳极寿命 短 ,特别是阳极金属不纯 ,Cu、Zn 杂质等含量高 ,将会带来问题 。 ST2927 镀铬与传统镀铬阳极耗损量实验结果见表 2 。
4 结 论
(1) 在铬酐硫酸溶液中加入一种新的催化剂 ,阴极电流效率 提高了约一倍 ,沉积速度提高了二倍 ,节约电能约 50 % ,且镀层 外观光亮 ,硬度和耐蚀性能都大有提高 。
(2) ST2927 镀铬各项镀液性能和镀层性能与镀液成分和工 作条件密切相关 ,研究表明 ,镀液中铬酐浓度 180～220 g/ L ,铬 酐/ 硫酸比值为 100∶(1. 3～1. 5) ,催化剂浓度 20 mL/ L ,温度 55～ 65 ℃,电流密度 60～75 A/ dm2 ,整流器波纹系数 < 3 %的条件下 , 能得到最佳结果 。
表 2 不同电压下铬浓度的变化( mg/ L)
电压/ V 0
时间/ min
5
10
15
20
30
5. 0
38. 2 20. 8
6. 5
0. 4 未检出 未检出
4. 5
38. 2 21. 2
7. 1
0. 4 未检出 未检出
4. 0
38. 2 25. 3
10. 7
1. 5 未检出 未检出
3. 5
38. 2
28. 9
19. 4
9. 9
1. 3 未检出
3. 0
38. 2
30. 4
22. 2
11. 2
5. 7
0. 5
由表 2 可知 ,当电压偏高时 ,可在较短的时间内将溶液中的 铬转化为固体形态的铬 ,而且阴极液中的铬低于排放标准 ;当电 压偏低时 ,铬回收的时间延长 。因此 ,在只考虑铬回收的前提下 , 使用较高的电压 ,有利于铬渣中铬的回收 。
3. 3 流动速度的影响
在连续运行操作中 ,含铬溶液在装置中的流动速度也是影响 铬回收的重要因素之一 。流动速度的快慢对铬回收的影响 (见表 3) ,本试验采用单位时间内含铬溶液流过距离即线性速度来表示 流动速度 。
表 3 不同线性速度时铬浓度的变化( mg/ L)
线性速度/ (m·h - 1) 180 210 252
在静止状态下 ,进行回收试验 。在电压为 5. 0 V 时 ,铬浓度的分
析结果见表 1 。
表 1 铬浓度的分析结果
时间/ min
0
5
10
15
20
30
铬浓度/ (mg·L - 1) 32. 1 17. 6 5. 1 0. 2 未检出 未检出
从表 1 可知 ,铬溶解液在阴极区 ,经过一定时间处理后 ,铬浓 度明显下降 ,最终阴极液中铬离子已不能析出 ,表明铬离子已在 纤细丝网电极上被还原 。试验装置中纤细丝网电极使用一定时
Recovery of Chromium from Chromic Slag
XUE Jian2jun1 , ZHAO Cai2yun2 (1. Department of Applied Chemistry , Nanjing University of Aeronautics & Astronautics , Nanjing 210016 ;
Key words :chromic slag ; fine screen electrode ; recovery of chromium
1 前 言
在电镀行业中 ,常有含铬废水产生 ,这些废水须经治理达标 后才能排放 。目前主要是将废水中的六价铬还原成三价铬 ,加碱 后以氢氧化铬沉淀的方式[1] ,消除铬对水质的污染 ,而氢氧化铬 沉淀以废渣的形式堆放 ,将产生二次污染 。本文采用纤细丝网电 极和试验装置[2] ,研究了铬渣中铬回收的可能性 。
组 成
wenku.baidu.com
催化剂/ (mL·L - 1)
阳极失重 (g/ 500 A·h)
200 1. 7 ST2927EK 20 1. 347 3～1. 3920
250
200
3. 2
2. 2
HEEF225C 20 1. 379 3～1. 405 2 1. 384 7～1. 403 0
阳极材料
含 10 %Sn 的铅锡合金
工
阳极电流密度
20～30 A/ dm2 (25 A/ dm2 ,贴槽壁面不计)
作
镀液温度
55～60 ℃
条 件
通电形式
每天通电 12 h ,降温停镀 12 h ,以此循环 每 500 Ah 镀前 ,镀后以万分之一分析天平
称重 ,计算失重
3. 6 阳极耗损
镀铬不用铬阳极 ,通常使用铅锑或铅锡合金阳极 ,无论何种
2. Nanjing Si2Fang Plating Chemicals & Engineering Co. Ltd. , Nanjing 210016 , China)
Abstract :Dissolved chromic slag was treated by fine screen electrode to recover chromium in solid2shape. The pollution of chromic slag to environment was entirely eliminated.
[ 责任编辑 :詹小玲 ]
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第 35 卷 第 11 期 2002 年 11 月
三废治理
材 料 保 护 MATERIALS PROTECTION
铬渣中铬的回收
Nov. 35 No. 11 Nov. 2002
薛建军1 ,赵彩云2 (1. 南京航空航天大学应用化学系 ,江苏 南京 210016 ;2. 南京四方电镀技术工程有限公司 ,江苏 南京 210016)
应用纤细丝网电极制成的回收装置 ,能从铬渣溶解液中回收 铬 ,以消除铬渣对生态环境产生的污染 ,并能达到变废为宝的目 的 ,同时该装置还可用于处理含铬废水 ,回收其中的铬 。
[ 参考文献 ]
[ 1 ] 徐 盈 ,杨华国 ,冯佩洪. 电镀废水的处理与回用 [J ] . 材料保护 ,
2000 ,33 (12) :33～44.
2. 1 试验装置
图 1 为试验装置示意图 。含铬溶液经过阴极区 ,在纤细丝网 电极上被还原 ,以固体形态加以回收 ,阳极区主要起导电作用 ,但 由于阳极液呈酸性 ,可用于铬渣中铬的溶解液 。铬渣能否在阳极 区直接溶解有待进一步讨论 。考虑到本装置中电场引起离子的 迁移作用 ,故采用阳离子型隔膜 。
2 原理和方法
根据铬渣的特点 ,首先将其中的铬转化成水溶状态 ,然后在 纤细丝网电极上还原 ,以固体形态回收铬 。将铬转为水溶状态有 两种方法 :一是在 pH 值为 3 左右时溶解铬 ,如果在处理六价铬废 水不用 FeSO4 还原时 ,pH 值无此限制 ;二是利用试验装置电解产 生的阳极液溶解铬 。