多金属电镀污泥中锡的浸出与分离研究

摘要

电镀污泥是电镀行业产生的固体废弃物，因含有重金属离子而被列入国家危险废物名单中的第十七类危险废物。同时电镀污泥中的多种金属，其含量往往高于自然界中金属矿石的品位，是一种廉价的可再生资源。为了回收电镀污泥中的重金属以实现电镀污泥的无害化和资源化，本文以贵阳某电镀企业实际产生的电镀污泥为原料，分别以盐酸、氢氧化钠作浸出剂，经浸出、沉淀或电解分离，最后得到含锡（Ⅳ）的净化液。
　　本文首先对电镀污泥的基本性质进行了分析测试，原始电镀污泥的含水率为73.48％，pH值为8.85，偏碱性，烧失率为30.6%。ICP—MS测得污泥中含有的重金属主要有：Sn、Ni、Fe、Al，含量分别为10.98%，17.17%，1.39%，0.75%。对污泥基本性质的研究为浸出实验以及产品回收奠定了基础。
　　对电镀污泥中锡的回收工艺进行研究，研究了浸出、锡酸钠的回收、电解回收锡的工艺流程。①盐酸浸出时的最佳工艺条件：电镀污泥的颗粒度为100目，液固比为4：1，每克污泥中加入浓盐酸3mL，常温振荡浸出60min。在此条件下，锡、镍的浸出率均可以达到94%以上；在氢氧化钠浸出锡的试验中，部分最佳实验条件沿用酸浸条件：给料细度100目，液固比为4：1，每克污泥中加入4 mol/L的氢氧化钠溶液3mL，常温条件下振荡浸出时间为2h。在此条件下，锡的浸出率为85.5%。以盐酸做浸出剂，最终约95%的污泥被溶解。②调节酸浸液的pH值至2，沉淀120min，锡的沉淀率达到96.98%；过滤后将滤液pH值调至10，沉淀90min，镍的沉淀率可达到98.17%。③在电解实验中，石墨作阳极，铜片作阴极的条件下，当初始电解液中含锡酸钠70g/L，每500mL浸出液加入的醋酸30g，阴极电流密度为1.5 A/dm2时得到最大的阴极电流效率54.1%。
　　采用盐酸浸出—分步沉淀工艺流程，有96.98%的锡得到回收；采用氢氧化钠直接浸出，继续对氢氧化钠浸出液进行电解回收实验，锡的沉积率仅有43%。

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第一章 绪论

1.1锡的简介

1.2我国电镀工业发展概况

1.3电镀污泥的来源与危害

1.4国内外电镀污泥的处理利用现状

1.5锡的湿法冶金

1.6论文研究工作的目的和意义

1.7论文研究的技术路线和主要内容

第二章 实验研究方法和电镀污泥的基本性质分析

2.1 实验仪器

2.2实验试剂

2.3电镀污泥的基本性质

2.4实验分析方法

第三章 电镀污泥焙烧浸出锡、镍的实验研究

3.1焙烧、浸出的基本原理

3.2浸出剂的选择

3.3焙烧预处理的确定

3.4浸出实验方法

3.5盐酸的浸出实验

3.6氢氧化钠的浸出实验

3.7浸出实验小结

第四章 浸出液中锡的回收实验研究

4.1 酸浸出液中锡、镍的分步沉淀实验

4.2电解回收碱性浸出液中的锡

4.3本章小结

第五章 结论与建议

参考文献

致谢

附录

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