一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法技术

本发明专利技术提供了一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，采用强氧化剂对污泥中三价铬进行氧化浸取，再联合水洗解胶法进一步去除污泥中残留的六价铬，实现三价铬的分离，再对脱铬余渣进行酸溶，加入重金属捕捉剂除去金属镍，得到高浓度氯化铝溶液，实现金属铝的回收，为含铬镍铝型材污泥的综合利用提供了理论指导和新的利用途径，对实现含铬铝型材污泥的综合利用具有极大应用意义。工艺过程中产生的废水能够满足中水回用，具有节能环保的优点，铝金属损失少，能实现铝金属的全回收，具有很高的推广价值。

A Method for Separating Aluminum, Chromium and Nickel from Surface Treatment Sludge of Aluminum Profile

【技术实现步骤摘要】
一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法
本专利技术涉及铝加工
，具体而言，涉及一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法。
技术介绍
近年来随着铝型材工业快速的发展，我们已发展成为全球铝型材制造及出口大国。铝型材生产过程主要包括成型铝型材的脱脂、碱蚀、酸洗、氧化、封孔及着色，经处理后的铝型材均需用水进行清洗，从而产生大量废水，此废水含有大量铝离子，还含有部分铬、镍、铁等金属离子，废水经过处理后则产生大量含铬镍铝金属的固体污泥。经过相关铝型材产业生产流程调查可得，按照每吨铝型材平均生产0.1吨的废水处理污泥(含水率80-90％)计算，则一年新增铝型材污泥为583.2万吨。铝型材厂产生的污泥(干料)含铝量基本在50％(以Al2O3计)以上，因此产生的583.2万吨铝型材污泥(以含水率80％计算)中含铝量高达58.32万吨，可见是铝资源丰富的废物“矿山”。处理如此大量的铝型材污泥普遍只采用就地堆放、填埋等方式，这些处置不但未对污泥中铝资源开发再利用，而且在过程中容易使污泥中存在的重金属排放到环境中从而产生二次污染危害环境。在铝型材污泥中，占据污泥总量10％的部分危险固废如含铬铝型材污泥，仍可进行资源化利用，变废为宝。含铬镍的铝型材污泥大致组分为7.4％～24.3％的Al(OH)3、0.07％～2.8％的三价铬(以Cr(OH)3计)、0.05％～7.00％Ni(OH)2、72％～90％水分及少量Si、Ca、S、Fe的常见化合物。可见污泥中含有丰富的铝资源，如果可以有效地进行开发，不仅减少铝型材污泥对环境的压力，还充分利用不可再生资源，但污泥中含有的铬镍重金属等有毒金属严重阻碍其开发利用。因此，需要一种去除铝型材表面处理化学污泥脱铬除镍的方法，为污泥中铝金属进一步综合利用创造条件。公开号位CN106277085A、CN102774889A及CN107265581A的专利文献中所公开的方法是铝型材厂污泥和盐酸混合反应，制得三氯化铝液，加入重金属捕捉剂或铁去除重金属，再加入铝酸钙调节铝液盐基度，并反应一定时间，产物经分离后得到液体聚合氯化铝。上述现有技术中主要对不含铬镍重金属的铝灰铝渣等含铝废渣进行制备高效絮凝剂聚合氯化铝，但是含有铬镍等金属的铝型材表面处理污泥，运用现有的技术方法制备出的产品无法达到净水剂重金属的含量指标。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，以解决上述问题，为其中丰富的铝金属进一步综合利用创造条件。所述的分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，采用强氧化剂对污泥中三价铬进行氧化浸取，再联合水洗解胶法进一步去除污泥中残留的六价铬，实现三价铬的分离，再对脱铬余渣进行酸溶，加入重金属捕捉剂除去金属镍，得到高浓度氯化铝溶液，实现金属铝的回收，为含铬镍铝型材污泥的综合利用提供了理论指导和新的利用途径，对实现含铬铝型材污泥的综合利用具有极大应用意义。工艺过程中产生的废水能够满足中水回用，具有节能环保的优点，铝金属损失少，能实现铝金属的全回收，具有很高的推广价值。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，包括以下步骤：(1)加水稀释污泥，再加入氧化剂进行氧化反应，反应结束后固液分离，得到含铬滤液和滤渣，调节所述含铬滤液的pH值为中性并加入可溶性钡盐，回收沉淀铬酸钡；优选的，所述污泥与所述水的质量比为1:(4-10)，更优选的，质量比为1:(6-8)；更优选的，所述水为自来水或处理后的工业废水；优选的，所述可溶性钡盐包括硝酸钡和氯化钡中的一种或者两种的组合，更优选的，所述可溶性钡盐选自氯化钡，更优选的，所述可溶性钡盐中钡离子的添加量为0.8～1.0g/L，更优选的，所述可溶性钡盐中氯化钡离子的添加量为0.8～0.9g/L；优选的，所述氧化剂为次氯酸盐；更优选的，所述次氯酸盐选自次氯酸钾和次氯酸钠中的一种或者两种的组合；更进一步优选的，所述次氯酸盐的溶液摩尔浓度为5.5～6.3mol/L；更进一步优选的，所述次氯酸盐的溶液摩尔浓度为5.8～6.2mol/L；更优选的，所述次氯酸盐的溶液中，有效氯的含量≥8％；更优选的，有效氯的含量≥10％；更优选的所述氧化反应的温度55～65℃；更优选的，所述氧化反应的温度60～65℃；更优选的，所述氧化反应的时间为20～30min(2)水洗步骤(1)中得到滤渣，固液分离后得到水洗滤渣，加入解胶剂对所述水洗滤渣进行解胶处理，固液分离，得到脱铬滤渣和含铬滤液；优选的，所述步骤(1)中得到滤渣与水的质量比为2-5:10，更优选的质量为3-4:10；优选的，所述水洗的温度为65-75℃，更优选的，所述水洗的温度为68-72℃；更优选的，所述水洗的过程还伴随机械搅拌，更进一步优选的，所述机械搅拌的时间为20-50分钟；优选的，在所述解胶处理之前，调整所述水洗滤渣的固液比为1-3:7，更优选的，所述固液比为1-2:7；优选的，所述解胶剂添加量为0.05-0.09mol/L，更优选的，所述解胶剂添加量为0.07mol/L；优选的，所述解胶处理在68-73℃的水浴条件下，搅拌进行解胶，更优选的，水浴温度为69-72℃；更优选的，所述搅拌的时间为45～60min；更优选的，连续进行两次所述解胶处理；优选的，向所述含铬滤液中添加氯化钡，回收铬酸钡，更优选的，所述可溶性钡盐包括硝酸钡和氯化钡中的一种或者两种的组合，更进一步优选的，所述可溶性钡盐选自氯化钡，更进一步优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～1.0g/L，更进一步优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～0.9g/L；；(3)在步骤(2)中得到的脱铬滤渣中加入盐酸溶液，加水调节固液比，搅拌后固液分离得到含铝、镍的溶出液和酸溶渣；优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.0～2.5mol/L，更优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.1～2.4mol/L；优选的，所述固液比为1-3:7；更优选的，所述固液比为1-2:7；优选的，所述搅拌的速率为180-220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190-200rmp，更优选的，所述搅拌的时间为45～60min；优选的，所述溶出液的pH＝1.8～2.2；优选的，在所述酸溶渣中加入盐酸溶液，重复步骤(3)，进行溶解和分离，直至得到的酸溶渣质量不再减小；(4)调节步骤(3)得到的含铝、镍的溶出液的pH＝2.0～2.5，然后加入重金属捕捉剂，搅拌后固液分离，得到含铝盐的滤液和除镍滤渣；优选的，所述搅拌的速率为180-220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190-210rmp，更优选的，所述搅拌的时间为10～30min；优选的，所述重金属捕捉剂的添加量为26～39g/kg；更优选的，所述重金属捕捉剂的添加量为30～36g/kg；优选的，采用氧化钙调节所述含铝、镍的溶出液的pH值，更优选的，所述氧化钙添加量为所述溶出液质量的16％～20％。优选的，所述污泥中，氧化铝含量为56.60％～66.04％，三氧化二铬含量为0.50％～0.07％，氧化镍含量为0.06～0.07％；更优选的，将所述污泥经捣碎或破碎机破碎至粉末状。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术所提供的分离铝型材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加水稀释污泥，再加入氧化剂进行氧化反应，反应结束后固液分离，得到含铬滤液和滤渣，调节所述含铬滤液的pH值为中性并加入可溶性钡盐，回收沉淀铬酸钡；优选的，所述污泥与所述水的质量比为1:(4‑10)，更优选的，质量比为1:(6‑8)；更优选的，所述水为自来水或处理后的工业废水；优选的，所述可溶性钡盐包括硝酸钡和氯化钡中的一种或者两种的组合，更优选的，所述可溶性钡盐选自氯化钡，更优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～1.0g/L，更优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～0.9g/L；(2)水洗步骤(1)中得到滤渣，固液分离后得到水洗滤渣，加入解胶剂对所述水洗滤渣进行解胶处理，固液分离，得到脱铬滤渣和含铬滤液；优选的，所述步骤(1)中得到滤渣与水的质量比为2‑5:10，更优选的质量为3‑4:10；优选的，所述水洗的温度为65‑75℃，更优选的，所述水洗的温度为68‑72℃；更优选的，所述水洗的过程还伴随机械搅拌，更进一步优选的，所述机械搅拌的时间为20‑50分钟；优选的，在所述解胶处理之前，调整所述水洗滤渣的固液比为1‑3:7，更优选的，所述固液比为1‑2:7；(3)在步骤(2)中得到的脱铬滤渣中加入盐酸溶液，加水调节固液比，搅拌后固液分离得到含铝、镍的溶出液和酸溶渣；优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.0～2.5mol/L，更优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.1～2.4mol/L；优选的，所述固液比为1‑3:7；更优选的，所述固液比为1‑2:7；优选的，所述搅拌的速率为180‑220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190‑200rmp，更优选的，所述搅拌的时间为45～60min；优选的，所述溶出液的pH＝1.8～2.2；(4)调节步骤(3)得到的含铝、镍的溶出液的pH＝2.0～2.5，然后加入重金属捕捉剂，搅拌后固液分离，得到含铝盐的滤液和除镍滤渣；优选的，所述搅拌的速率为180‑220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190‑210rmp，更优选的，所述搅拌的时间为10～30min。...

【技术特征摘要】
1.一种分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加水稀释污泥，再加入氧化剂进行氧化反应，反应结束后固液分离，得到含铬滤液和滤渣，调节所述含铬滤液的pH值为中性并加入可溶性钡盐，回收沉淀铬酸钡；优选的，所述污泥与所述水的质量比为1:(4-10)，更优选的，质量比为1:(6-8)；更优选的，所述水为自来水或处理后的工业废水；优选的，所述可溶性钡盐包括硝酸钡和氯化钡中的一种或者两种的组合，更优选的，所述可溶性钡盐选自氯化钡，更优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～1.0g/L，更优选的，所述可溶性钡中钡离子的添加量为0.8～0.9g/L；(2)水洗步骤(1)中得到滤渣，固液分离后得到水洗滤渣，加入解胶剂对所述水洗滤渣进行解胶处理，固液分离，得到脱铬滤渣和含铬滤液；优选的，所述步骤(1)中得到滤渣与水的质量比为2-5:10，更优选的质量为3-4:10；优选的，所述水洗的温度为65-75℃，更优选的，所述水洗的温度为68-72℃；更优选的，所述水洗的过程还伴随机械搅拌，更进一步优选的，所述机械搅拌的时间为20-50分钟；优选的，在所述解胶处理之前，调整所述水洗滤渣的固液比为1-3:7，更优选的，所述固液比为1-2:7；(3)在步骤(2)中得到的脱铬滤渣中加入盐酸溶液，加水调节固液比，搅拌后固液分离得到含铝、镍的溶出液和酸溶渣；优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.0～2.5mol/L，更优选的，所述盐酸溶液的摩尔浓度为2.1～2.4mol/L；优选的，所述固液比为1-3:7；更优选的，所述固液比为1-2:7；优选的，所述搅拌的速率为180-220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190-200rmp，更优选的，所述搅拌的时间为45～60min；优选的，所述溶出液的pH＝1.8～2.2；(4)调节步骤(3)得到的含铝、镍的溶出液的pH＝2.0～2.5，然后加入重金属捕捉剂，搅拌后固液分离，得到含铝盐的滤液和除镍滤渣；优选的，所述搅拌的速率为180-220rmp，更优选的，所述搅拌的速率为190-210rmp，更优选的，所述搅拌的时间为10～30min。2.根据权利要求1所述的分离铝型材表面处理污泥中铝铬镍的方法，其特征在于，所述污泥中，氧化铝含量为56.60％～66.04％，三氧化二铬含量为0.50％～0.07％，氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙水裕，李国健，叶茂友，梁嘉林，任杰，陈楠纬，张斯玮，卜浩，高玉德，
申请(专利权)人：广东环境保护工程职业学院，广东省资源综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44