一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法技术

本发明专利技术公开了一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，本发明专利技术利用污泥自带的磷酸根选择性沉淀Fe

A method for separating and refining iron and chromium from multi metal hazardous waste

The invention discloses a method for separating and refining iron and chromium from multi metal hazardous waste. The invention uses sludge containing phosphate to selectively precipitate Fe

【技术实现步骤摘要】
一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法
本专利技术属于湿法冶金
，具体涉及一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法。
技术介绍
目前，我国的含多金属危险废物主要是由电镀、表面处理、冶炼、化工等行业产生的污泥或废水，其中含有多种金属，包括铁、铬、铜、锌、镍、钴、锰等。而铬是一种毒性很强的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内有蓄积作用，具有致癌性并可能诱发基因突变的危险性。含铬的污泥或废水排放到环境中不仅容易造成环境水体污染，同时对人类生命健康造成了直接威胁。因此，实现含铬废物的无害化处理至关重要。含铬废物的无害化处理技术总体上可分为两类：一类为固化稳定化技术，一类为再生利用技术。固化稳定化是利用固化剂将含铬废物固化在固化体中，以避免重金属铬流失到环境中，此法在有价金属回收利用方面显得略微不足。再生利用的特点是利用某种浸取剂浸出主要目标金属，再采用萃取、沉淀、电解等方法提取金属产品进行利用，以实现金属资源的循环再生。金属铁与铬的化学性质非常相似，二者的分离一直是该研究领域的难题。目前铁铬分离的方法主要包括电解法、萃取法和沉淀法。某厂通过电解法使污泥酸浸滤液中的硫酸铬和硫酸铁转变为铬铵矾和铁铵矾，然后根据其在75°C条件下溶解度的不同而达到铬、铁分离的目的。祝万鹏等采用萃取法利用P204及P507作为萃取剂实现铁铬分离。邬建辉等用硫酸浸出废铬铁合金后，用莫尔盐结晶法分离溶液中的铁，此法需在70℃条件下反应6h，然后快速冷却结晶24h。王飞等人用双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，再用碱沉淀除铁，实现铁铬分离。也有专利中用草酸与Fe2+络合沉淀分离铁和铬。电解法能耗高，设备复杂，增加了危险废物的处置成本。萃取法中引进可循环利用的有机溶剂，但其使用寿命有限，增加了新的污染物。沉淀法利用不同种类及价态的金属与不同沉淀剂形成化合物的溶度积不同通过选择性沉淀而进行金属分离，能耗低，设备简单，但需要选择理想的沉淀剂并控制适当条件，一方面降低处理过程中的药剂成本和提高铁铬分离率，另一方面提高铁和铬二次金属资源的利用价值。基于上述分析，一种全程无需加热，综合利用了危险废物中的铁离子和磷酸根，同时不会产生废水、废渣，对环境友好，提取的磷酸铁和氢氧化铬可进行二次利用的从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法是本行业目前急需的。
技术实现思路
鉴于上述不足，本专利技术提供的从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，全程无需加热，最大程度的利用了危险废物中的铁离子和磷酸根，制备过程不会产生废水、废渣，对环境友好。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，本专利技术所使用的各物质浓度和pH值区间内分离的精制铁、铬均能用于化工业的二次使用。一种多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe2+完全氧化为Fe3+，然后压滤，得到的滤饼为粗制铁铬矾，滤液进入铜、锌、镍、钴、锰分离工序；（4）溶解粗铁铬矾：将粗制铁铬矾滤饼与水制浆，向其中加入98%的H2SO4调节pH至0.5使铁、铬进入到溶液中，然后压滤，滤饼为粗制石膏（主成分二水硫酸钙），经纯化洗涤得到石膏产品，滤液进入下一步工序；（5）还原：向滤液中加入铁屑，并加98%的H2SO4保持pH至1.0~1.5，将Fe3+还原为Fe2+，还原完毕后过滤；（6）沉铬：向滤液中加入10%的CaCO3浆液调节pH至5.5沉淀Cr3+，压滤后的滤饼为Cr(OH)3；（7）沉铁：将含Fe2+的滤液返回粗制铁铬矾工序，并向其中补充铁量或者直接进一步加碱液沉淀，在空气中氧化得到Fe(OH)3。其中也提供了一种人为添加磷酸根从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，具体为：一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe2+完全氧化为Fe3+，然后压滤，得到的滤饼为粗制铁铬矾，滤液进入铜、锌、镍、钴、锰分离工序；（4）溶解粗铁铬矾：将粗制铁铬矾滤饼与水制浆，向其中加入98%的H2SO4调节pH至0.5使铁、铬进入到溶液中，然后压滤，滤饼为粗制石膏，经纯化洗涤得到石膏产品，滤液进入下一步工序；（5）添加磷酸根制取磷酸铁：向滤液中加入85%的磷酸，使滤液中Fe3+的浓度比磷酸根的浓度高2~3g/L，在室温及300r/min搅拌下，向滤液中缓慢加入10%氢氧化钠溶液调节pH值至1.5，开始有浅黄色FePO4沉淀生成，pH值达到2.0稳定后继续搅拌1h，得到浅黄色FePO4沉淀，压滤洗涤，滤饼为成品磷酸铁，滤液进入下一步工序；（6）还原：向滤液中加入铁屑，并加98%的H2SO4保持pH至1.0~1.5，将Fe3+还原为Fe2+，还原完毕后过滤；（7）沉铬：向滤液中加入10%的CaCO3浆液调节pH至5.5沉淀Cr3+，压滤后的滤饼为Cr(OH)3；（8）沉铁：将含Fe2+的滤液返回粗制铁铬矾工序，并向其中补充铁量或者直接进一步加碱液沉淀，在空气中氧化得到Fe(OH)3。本专利技术还提供了一种从含有磷酸根的多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，具体为：一种多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有磷酸根和金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe2+完全氧化为Fe3+，然后压滤，得到的滤饼为粗制铁铬矾，滤液进入铜、锌、镍、钴、锰分离工序；（4）制取磷酸铁：将粗制铁铬矾滤饼与水制浆，向其中加入98%的H2SO4调节pH至0.5使铁、铬进入到溶液中，然后压滤，向滤液中补充Fe3+，使滤液中Fe3+的浓度比磷酸根的浓度高2~3g/L，缓慢加入10%的氢氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe

【技术特征摘要】
1.一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe2+完全氧化为Fe3+，然后压滤，得到的滤饼为粗制铁铬矾，滤液进入铜、锌、镍、钴、锰分离工序；（4）溶解粗铁铬矾：将粗制铁铬矾滤饼与水制浆，向其中加入98%的H2SO4调节pH至0.5使铁、铬进入到溶液中，然后压滤，滤饼为粗制石膏，经纯化洗涤得到石膏产品，滤液进入下一步工序；（5）还原：向滤液中加入铁屑，并加98%的H2SO4保持pH至1.0~1.5，将Fe3+还原为Fe2+，还原完毕后过滤；（6）沉铬：向滤液中加入10%的CaCO3浆液调节pH至5.5沉淀Cr3+，压滤后的滤饼为Cr(OH)3；（7）沉铁：将含Fe2+的滤液返回粗制铁铬矾工序，并向其中补充铁量或者直接进一步加碱液沉淀，在空气中氧化得到Fe(OH)3。2.一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）酸浸：将含有金属元素的综合污泥进行配料，向污泥中加入水制浆，边搅拌边缓慢加入98%的H2SO4，调节pH稳定在0.5时，停止加酸，继续溶解，使污泥中的各金属元素进入到溶液中；（2）压滤：将酸浸后溶液进行压滤，压滤滤渣进行洗涤，洗涤水返回作调浆水用，洗涤后的渣进行纯化处理，压滤滤液进入下一道工序继续处理；（3）粗制铁铬矾：将收集的滤液放入容器中搅拌，于常压下缓慢加入CaCO3浆液调节pH至4.0，继续反应，缓慢加入H2O2，同时用CaCO3浆液控制pH至3.8~4.1，直到H2O2将Fe2+完全氧化为Fe3+，然后压滤，得到的滤饼为粗制铁铬矾，滤液进入铜、锌、镍、钴、锰分离工序；（4）溶解粗铁铬矾：将粗制铁铬矾滤饼与水制浆，向其中加入98%的H2SO4调节pH至0.5使铁、铬进入到溶液中，然后压滤，滤饼为粗制石膏，经纯化洗涤得到石膏产品，滤液进入下一步工序；（5）添加磷酸根制取磷酸铁：向滤液中加入85%的磷酸，使滤液中Fe3+的浓度比磷酸根的浓度高2~3g/L，在室温及300r/min搅拌下，向滤液中缓慢加入10%氢氧化钠溶液调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：王修海，贾智慧，
申请(专利权)人：青川县天运金属开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51