小時后過濾得到Cr (OH) 3沉淀以及濾液2。上述濾液I中再加入少量硫化鈉后經(jīng)沉淀和過濾得到分離的NiS和濾液3。濾液2和濾液3進行混合后通過火焰原子吸收分光光度法測得鉻、鎳離子的剩余濃度為0.78mg/L和0.85mg/L，回收率分別達到了 96.1%和95.3%。再在混合濾液中加入生石灰20g，待反應(yīng)完全過濾掉氟化鈣或硫酸鈣等沉淀物質(zhì)。
[0013]實施例2
取不銹鋼酸洗廢液10mL倒入500mL燒杯中，經(jīng)測定鐵離子的濃度約為79mg/L，鉻(III)離子濃度為23mg/L，鎳離子濃度為19mg/L。與實施例1中不同是采用亞硫酸氫鈉為還原劑，調(diào)節(jié)PH值根據(jù)加入的氨水和氫氧化鈉溶液的劑量與例I有所不同。
[0014]先用氧化鐵皮中和廢液中部分的酸，經(jīng)過濾后使用I mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至2.5，再次過濾后得到初步分離的Fe (OH)3沉淀。濾液中再加入與鎳離子摩爾比成6:I的氨水溶液和1.5g亞硫酸氫鈉，調(diào)節(jié)pH值到8，過濾后得到含有Cr (OH) 3和少量Fe (OH) 3濾渣I以及鎳元素的濾液I。濾渣I經(jīng)過I mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到13，沉淀過濾后得到二次分離的Fe (OH)3沉淀以及鉻(III)離子濾液，使用I mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)濾液pH值至9.9靜置兩小時后過濾得到Cr (OH) 3沉淀以及濾液2。上述濾液I中再加入少量硫化鈉后經(jīng)沉淀和過濾得到分離的NiS和濾液3。濾液2和濾液3進行混合后通過火焰原子吸收分光光度法測得鉻、鎳離子的剩余濃度為1.llmg/L和0.65mg/L，回收率分別達到了95.2%和96.6%ο再在混合濾液中加入適量2 mol/L的氫氧化媽溶液，待反應(yīng)完全過濾掉氟化鈣或硫酸鈣等沉淀物質(zhì)。
[0015]實施例3
與實施例1中不同的是采用實驗室模擬配置成的不銹鋼酸洗液廢水，其中使用原料為Cr (NO3) 3、Ni (NO3) 2和Fe (NO 3) 3，各取適量重量并添加去離子水和鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2.2，且溶液中鉻、鎳離子濃度均為50mg/L，鐵離子的濃度為100mg/L。取配置的溶液10mL倒入500mL燒杯中。
[0016]直接使用I mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至2.5，經(jīng)過過濾后得到初步分離的Fe(OH)3沉淀。濾液中再加入與鎳離子摩爾比成6:1的氨水溶液和3g亞硫酸鈉，調(diào)節(jié)pH值到7.8，過濾后得到含有Cr (OH) 3和少量Fe (OH) 3濾渣I以及鎳元素的濾液I。濾渣I經(jīng)過I mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到12.5，沉淀過濾后得到二次分離的Fe (OH) 3沉淀以及鉻(III)離子濾液，使用I mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)濾液pH值至10后靜置兩小時后過濾得到Cr (OH)3沉淀以及濾液2。上述濾液I中再加入少量硫化鈉后經(jīng)沉淀和過濾得到分離的NiS和濾液3。濾液2和濾液3進行混合后通過火焰原子吸收分光光度法測得鉻、鎳離子的剩余濃度為1.61mg/L和2.15mg/L，回收率分別達到了 96.8%和95.7%。再在混合濾液中加入生石灰50g，待反應(yīng)完全過濾掉氟化鈣或硫酸鈣等沉淀物質(zhì)。
[0017]上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種不銹鋼酸洗廢液的處理及鐵、鉻、鎳的回收方法，其特征主要包括以下步驟: 1)初步分離鐵: 酸洗廢液經(jīng)氧化鐵浸泡過濾后的濾液使用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到2.0-4.5，再經(jīng)靜置后沉淀Fe (OH) 3、過濾分離出酸洗廢液中的部分鐵元素； 2)鎳、鉻相互分離: 在步驟I)中最后所得的濾液中加入氨水和還原劑，并調(diào)節(jié)PH值到6.5-8.5后過濾，其中濾渣中成分主要為鉻和少量的鐵，濾液中主要為鎳離子和鎳氨絡(luò)合物； 3 )沉镲: 在步驟2)中得到的濾液中加入硫化物，經(jīng)過沉淀和過濾得到濾渣NiS和濾液A，實現(xiàn)了鎳元素的分離回收；此步驟中的濾液A待進一步處理； 4)二次分離鐵: 在步驟2)中得到的濾渣經(jīng)氫氧化鈉溶液浸泡并調(diào)節(jié)pH值大于12，再進行過濾，其中濾渣即為酸洗廢液中剩余的鐵元素； 5)沉鉻: 在步驟4)中得到的濾液中加入低濃度酸和還原劑，調(diào)節(jié)pH值到10，靜置后過濾沉淀便得到Cr (OH) 3分離回收物和濾液B ;過濾后濾液B待進一步處理； 6)最終污水排放處理: 將濾液A與B混合后加入適量的氫氧化鈣，過濾后除去廢水中氟離子等雜質(zhì)，并且調(diào)節(jié)PH值至中性經(jīng)檢驗達到排放標(biāo)準(zhǔn)后直接排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼酸洗廢液的處理及鐵、鉻、鎳的回收方法，其特征在于所述的氫氧化鈉溶液的濃度為0.5-2 mol/L，步驟5)中所用的酸為0.5-3 mo I/L的硝酸或鹽酸溶液；廢液的過濾、攪拌都是在敞開的攪拌槽中進行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼酸洗廢液的處理及鐵、鉻、鎳的回收方法，其特征在于所述的還原劑可以是還原劑可選擇亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述不銹鋼酸洗廢液的處理及鐵、鉻、鎳的回收方法，其特征在于所述的步驟2)所需加入氨水的用量是與鎳離子摩爾比成4:1-8:1的氨水溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不銹鋼酸洗廢液的處理及鐵、鉻、鎳的回收方法。方法中采用氫氧化鈉溶液控制不銹鋼酸洗液pH值達到鐵、鉻、鎳分步沉淀回收的目的，因為鐵、鉻、鎳元素的沉淀pH范圍有重疊，分離回收過程中先沉淀出部分的氫氧化鐵，剩余的鐵和鉻元素再共同沉淀出，隨后在強堿性條件下使鉻沉淀溶解達到鐵和鉻的最終分離。由于氨水和還原劑的存在，鎳元素以離子或鎳氨絡(luò)合物的形式存在并溶解在廢液中，最后與硫化物反應(yīng)沉淀出NiS。本發(fā)明具有低成本、易控制、鐵鉻鎳元素分離回收率高等特點。此發(fā)明方法不僅能夠有效處理不銹鋼酸洗廢液，排放后不會污染自然環(huán)境；而且回收后的金屬元素還有重復(fù)利用的經(jīng)濟效益，具有重要的應(yīng)用價值和技術(shù)創(chuàng)新意義。
【IPC分類】C02F103-16, C22B34-32, C22B7-00, C22B23-00, C02F101-20, C02F9-04, C02F101-22
【公開號】CN104805291
【申請?zhí)枴緾N201510180241
【發(fā)明人】高遠飛, 張曉莉, 謝明森, 朱原原, 謝海泉
【申請人】南陽師范學(xué)院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月16日