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摘要:電鍍污泥的化學成份相當復雜,主要含鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類,其中的含鉻化合物屬國家一級危險廢物,如處理不當,對環境的危害很大,故電鍍污泥的無害化處理一直是相關廠家和環保部門關注的焦點之一。本文介紹了電鍍污泥的產生及危害;介紹了電鍍污泥無害化處理的原理;綜述了電鍍污染的無害化處理方法及綜合利用技術。
關鍵詞:電鍍污泥;無害化處理;綜合利用
中圖分類號:ＴＱ153 文獻標識碼:Ａ 文章編號:1003-6490(2007)02-0056-03
0 引 言
電鍍污泥主要來源于工業電鍍廠各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學處理后所產生的固體廢料,由于各電鍍廠家的生產工藝及處理工藝不同,電鍍污泥的化學組份相當復雜,主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類[1,2]。特別是含鉻化合物屬國家一級危險廢物,加上各電鍍企業簡單處理時沒有專業技術和專用設備,導致處理不徹底,流失性大,二次污染危害高。
電鍍企業在初步處理電鍍污泥時,都需要將電鍍廢液中的各種重金屬鹽類轉化為相應的氫氧化物并沉淀固化,因而一般電鍍廠家在處理電鍍廢液時都加入了相關的還原劑、中和劑及絮凝劑等化學藥品,導致電鍍污泥中化學組份增多,各種重金屬化合物在組份中分散而含量偏低。特別是某些電鍍企業采用石灰或電石作為中和劑,在中和處理時通過化學反應產生大量石膏或氫氧化鈣,更使電鍍污泥的總量增大,重金屬組份含量降低,以致進一步的無害化處理、分離和綜合利用較為困難。根據我們的實地調查,一般新處理產生的電鍍污泥含水率很高,達75%～80%,鉻、鐵、鎳、銅及鋅的化合物含量一般在0 5%～3%左右(以氧化物計),石膏(硫酸鈣)含量為8%～10%,其他水溶性鹽類及雜質含量為5%左右。
由于各電鍍廠量小、點多,各種重金屬污染擴散和流失可能性很大,加之各電鍍企業的原料和工藝不同,電鍍污泥處置方法不一樣,單獨處理和綜合利用成本很高,長期堆存又將導致環境污染和有用資源的浪費[3,4]。因此必須采用一套既能集中處理又能系統進行資源綜合利用的新方案,將所有不同組份的電鍍污泥進行徹底干凈地處理和綜合利用,使之全部資源化而不再產生二次污染。
1 鍍污染的無害化處理及綜合利用
1.1 工藝原理
根據各類電鍍污泥的化學組份和相關特性,我們通過反復研究、試驗,以及處理劑的選擇和綜合利用配方的調整,確定了先進行常溫濕法解毒,再進行化學分離、提純和脫水,然后配入其他原料和著色劑生產各色陶瓷色料或進而生產工業硫酸銅、硫酸鎳,該技術工藝獨特、先進,電鍍污泥中所有的化學組份被全部資源化[5],處理過程及生產過程全部采用“清潔生產”工藝,無任何新的“三廢”產生,無二次污染排放。
1.2 工藝流程
1.3 相關化學反應
2Ｃｒ(ＯＨ)3+3Ｈ2ＳＯ4→Ｃｒ2(ＳＯ4)3+6Ｈ2Ｏ
2Ｆｅ(ＯＨ)3+3Ｈ2ＳＯ4→Ｆｅ2(ＳＯ4)3+6Ｈ2Ｏ
Ｃｕ(ＯＨ)2+Ｈ2ＳＯ4→ＣｕＳＯ4+2Ｈ2Ｏ
Ｎｉ(ＯＨ)2+Ｈ2ＳＯ4→ＮｉＳＯ4+2Ｈ2Ｏ
Ｚｎ(ＯＨ)2+Ｈ2ＳＯ4→ＺｎＳＯ4+2Ｈ2Ｏ
2Ｃｒ2Ｏ72-+3Ｓ2Ｏ52-+10Ｈ+→4Ｃｒ3++6ＳＯ42-+5Ｈ2Ｏ
Ｃｒ3++3ＯＨ- →Ｃｒ(ＯＨ)3
Ｆｅ3++3ＯＨ- →Ｆｅ(ＯＨ)3
Ｎｉ2++2ＯＨ-Ｎｉ(ＯＨ)2或Ｎｉ2++ＣＯ32- →ＮｉＣＯ3
Ｃｕ2++2ＯＨ-Ｃｕ(ＯＨ)2或Ｃｕ2++ＣＯ32- →ＣｕＣＯ3
Ｚｎ2++2ＯＨ-Ｚｎ(ＯＨ)2或Ｚｎ2++ＣＯ32- →ＺｎＣＯ3
2 結 語
通過上述解毒處理及綜合利用,原來化學組份復雜且污染性很強的各類電鍍污泥都得到了全部徹底的處理,存在于電鍍污泥中的六價鉻被徹底還原解毒,各種重金屬離子全部以各自的氫氧化物或碳酸鹽形式分離沉淀,進而作為工業原料在以后的資源化利用中或以極其穩定的氧化物形式存在于塵晶石型陶瓷色料中,或被轉化為硫酸銅和硫酸鎳等工業產品,從而不會再造成二次污染[6]。全部電鍍污泥的各種組份都得到了充分合理的資源化利用,同時由于處理過程中的干燥脫水,原來體積及重量較大的含鉻電鍍污泥被轉化成體積和重量都很小的陶瓷和化工原料而便于綜合利用,因此該技術項目非常符合目前國家提倡的循環經濟和回收經濟政策,也是一個“清潔生產”的實用技術典范。
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