專利名稱：電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法
技術領域：
本發明述及電鍍污泥固體廢棄物的利用和處理方法，屬化學與環境科學技術領域。
背景技術：
電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產生的固體廢棄物，外觀呈灰綠色，屬工業危險廢物。電鍍污泥具有毒性大、易積累、不穩定、易流失等特點，如不加以妥善處理，任意堆放，將引起嚴重的二次污染。然而，電鍍污泥含有大量的重金屬，如銅、鉻、鎳、鋅、鐵等，具有一定的經濟價值，是一種廉價的二次可再生資源。目前，國內外的電鍍污泥主要采取無害化填埋的處理方式，至今還沒有一種兼顧環境與經濟雙重效益的綜合利用途徑。因此，電鍍污泥的處理已成為亟待解決的環境問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種電鍍污泥固體廢棄物的利用和處理方法。本發明的又一目的是通過水熱法技術措施獲得鐵氧體和銅絡合物，實現電鍍污泥資源化，提高其附加值。
本發明是一種電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法，其特征在于以電鍍污泥固體廢棄物為原料，通過補充適量鐵源，在一定水熱條件下，得到浸出毒性低的復合鐵氧體；該處理方法的步驟如下將一定量的電鍍污泥中加入補充鐵源氧化高鐵FeCl3·6H2O和蒸餾水，制成原料漿，隨后加入沉淀劑氨水調節漿液pH值至9后，置于高壓釜中，以600rpm轉速進行攪拌，并在200℃溫度下進行水熱反應，反應時間為4小時，然后將釜體自然冷卻至室溫后開釜；靜置5～8小時，待其分層，分層后分離上清液，分離后的上清液即為較為純凈的深藍色氯化四氨合銅溶液；留下的沉積相用去離子水洗滌6～8次后，在105℃下烘干15小時，得到鎳鋅復合鐵氧體。
上述的電鍍污泥與氯化高鐵的用量是根據電鍍污泥中的重金屬含量，按照鐵氧體晶體結構和化學價的平衡原則計算，同時根據實驗確定實際氯化高鐵補充量。本發明中的電鍍污泥與氯化高鐵的用量配比為干電鍍污泥∶氯化高鐵＝64～71∶100。
本發明中電鍍污泥的化學成分為Cu 17.84％，Ni 7.89％，Cr 6.66％，Zn 4.85％，Fe 4.69％，Ca 5.50％，O 29.34％，S 3.80％，其他19.43％；以上均為重量百分比。
本發明的特點是，以電鍍污泥為原料，通過補充適量鐵源，在水熱條件下，合成出復合鐵氧體。此法以水作溶劑，在一定溫度和壓力下，以相應的氫氧化物作為前驅物，這些金屬氫氧化物充分溶解形成不同的生長基元，并按照一定的聯結方式成核生長，結晶成結構穩定的復合鐵氧體。所制備的晶體粒徑小，粒度較均勻，不需高溫煅燒預處理。形成的晶體較為完整，純度高，且具有較高的活性，一般只有幾十納米。本發明方法操作簡便，且成本低，具有一定應用價值。
電鍍污泥經補充鐵源水熱處理后，以pH＝4.93的HAC-NaAc緩沖溶液分析重金屬浸出毒性，均低于美國TCLP和國標(GB5085.3-1996)的浸出毒性鑒別標準值，說明已能達到排放標準。
圖1為本發明中電鍍污泥的X射線衍射圖譜。
圖2為經水熱處理后電鍍污泥的X射線衍射圖譜。
具體實施例方式
現將本發明的實施例具體敘述于后。
實施例1將一定量的電鍍污泥中加入補充鐵源氯化高鐵FeCl3·6H2O和蒸餾水，制成原料漿，隨后加入沉淀劑氨水，調節漿液pH值至9后，置于高壓釜中，以600rpm轉速進行攪拌，并在200℃溫度下進行水熱反應，反應時間為4小時，然后將釜體自然冷卻至室溫后開釜；靜置8小時，待其分層，分層后分離上清液，分離后的上清液即為較為純凈的深藍色氯化四氨合銅溶液；留下的沉積相用去離子水洗滌8次后，在105℃下烘干15小時，得到鎳鋅復合鐵氧體。
上述過程中所用的電鍍污泥與氯化高鐵的用量配比為干電鍍污泥∶氯化高鐵＝71∶100。
本實施例中所用的電鍍污泥的化學成分為Cu 17.84％，Ni 7.89％，Cr 6.66％，Zn 4.85％，Fe 4.69％，Ca 5.50％，O 29.34％，S 3.80％，其他19.43％；以上均為重量百分比。
本發明方法中，原電鍍污泥的X射線衍射圖譜見圖1。經水熱處理后電鍍污泥的X射線衍射圖譜見圖2。
從圖1中可看出，原電鍍污泥無明顯衍射峰，處于無定形態。而通過水熱處理后，產生了復合鐵氧體，主要為鎳鋅鐵氧體，且晶化較好，在圖2中可見到數個復合鐵氧體的衍射峰。
另外，電鍍污泥經水熱處理后，其生成復合鐵氧體后，以pH＝4.93的HAC-NaAC緩沖溶液分析其重金屬浸出毒性，均低于美國TCLP和國標(GB5085.3-1996)的浸出毒性鑒別標準值，已達到排放標準。
權利要求
1.一種電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法，其特征在于以電鍍污泥為原料，通過補充適量鐵源，在一定水熱條件下，得到浸出毒性低的復合鐵氧體；該處理方法的步驟如下將一定量的電鍍污泥中加入補充鐵源氧化高鐵FeCl3·6H2O和蒸餾水，制成原料漿，隨后加入沉淀劑氨水調節漿液pH值至9后，置于高壓釜中，以600rpm轉速進行攪拌，并在200℃溫度下進行水熱反應，反應時間為4小時，然后將釜體自然冷卻至室溫后開釜；靜置5～8小時，待其分層，分層后分離上清液，分離后的上清液即為較為純凈的深藍色氯化四氨合銅溶液；留下的沉積相用去離子水洗滌6～8次后，在105℃下烘干15小時，得到鎳鋅復合鐵氧體。
2.如權利要求1所述的一種電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法，其特征在于所述的電鍍污泥與氯化高鐵的用量配比為干電鍍污泥∶氯化高鐵＝64～71∶100。
3.如權利要求1所述的一種電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法，其特征在于所述的電鍍污泥其化學成分為Cu 17.84％，Ni 7.89％，Cr 6.66％，Zn 4.85％，Fe 4.69％，Ca 5.50％，O 29.34％，S 3.80％，其他19.43％；以上均為重量百分比。
全文摘要
本發明涉及電鍍污泥固體廢棄物的利用和處理方法，屬化學與環境科學技術領域。本發明是一種電鍍污泥水熱鐵氧體化的處理方法，其特征在于以電鍍污泥固體廢棄物為原料，通過補充適量鐵源，在一定水熱條件下，合成出浸出毒性低的復合鐵氧體。本發明是一種無害化處理技術，經處理后的電鍍污泥可以達到排放標準。本發明所述方法有利于環境保護，且能實現電鍍污泥資源化，提高其附加值。
文檔編號C02F103/16GK1935709SQ20061011637
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者陳丹, 朱化軍, 錢光人, 程翔, 陳翠霞 申請人:上海大學