一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法技术

本发明专利技术提供了一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，通过Fenton反应产生的强氧化性羟基自由基(

【技术实现步骤摘要】
一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法


[0001]本专利技术涉及工业污泥处理
，尤其涉及一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法。

技术介绍

[0002]工业污泥通常具有以下特点：成分复杂，有毒有害物质含量较高，来源分散，产量较大，对无害化的要求较高。工业污泥往往含有较高的重金属，从而在污泥的处置过程中可能会引起二次污染，给污泥的无害化后续处置带来一定的困难。
[0003]目前我国工业污泥处理方法主要有热化学处理技术、堆肥、厌氧消化干化、稳定化/固化等，最终处置方案主要有以下几种：土地利用、建材利用、焚烧、填埋、丢弃等。其中，稳定化/固化是处理重金属废物的重要手段，但其只是暂时隔离污泥中的有害元素，无法从本质上解决重金属的危害问题。填埋法技术简单、投资小、成本低,但易对土壤、地下水造成污染且占地面积大；堆肥处理后的污泥可以用于土壤修复、园林绿化等，而其不能有效解决二次污染问题；焚烧法由于污泥中或多或少都含有一定比例的有机质,在焚烧过程中会产生如二噁英、二氧化硫等有毒气体，处理不好非常容易造成二次污染影响生态环境，且投资成本、运行成本和技术难度都较高。目前国内在污泥中重金属资源化回收技术方面还不够成熟，亟需解决二次污染问题和进行资源回收。
[0004]目前工业污泥的重金属回收技术主要有利用微生物法来吸附和降低污泥中重金属的含量、通过化学药剂添加法来分离污泥中的重金属以及采用电化学方法去除重金属。其中生物方法效率低，化学药剂分离方法容易产生大量废水或废渣。电化学方法主要运用电动修复技术，其原理简单，其对不同金属具有高选择性,处理时间短，可获得高纯度目标金属产品，具有良好的前景，且已经在盐碱地和重金属、有机污染土壤修复方面得到较为广泛应用且取得了较为显著的效果，但将其应用于污泥中重金属离子的去除与回收的应用较少。例如现有技术公开了一种电化学氧化
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淋洗Cr污染土壤处理一体化装置及处理方法，这些方法主要关注了污染物的淋洗，并没有关注重金属的回收部分(重金属含量太低)，且土壤处理条件和含铅工业污泥处理关键技术参数存在明显差别。如何提高污泥电化学淋洗重金属消减比例，缩短处理时间是污泥脱除重金属的重要研究方向，同时铅作为重要的金属资源，从含铅污泥中回收铅目前缺乏有效技术。
[0005]基于目前的从含铅污泥中回收铅的方法存在的技术缺陷，有必要对此进行改进。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，以解决或至少部分解决现有技术中存在的技术问题。
[0007]本专利技术提供了一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，包括以下步骤：
[0008]向含铅污泥中加入酸调节pH至2～4，加入二价铁离子，然后再加入过氧化氢使含铅污泥发生Fenton反应；
[0009]将发生Fenton反应后的含铅污泥进行电化学淋洗，使含铅污泥中铅离子进入阴极一侧的电解液中；
[0010]调节电解液的pH至5～6，过滤，收集滤液；
[0011]向滤液中加入碳酸盐，生成碳酸铅沉淀，再向碳酸铅沉淀中加入酸使碳酸铅沉淀溶解，然后利用电解法制取铅。
[0012]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，将发生Fenton反应后的含铅污泥进行电化学淋洗，使含铅污泥中铅离子进入阴极一侧的电解液中具体为：
[0013]提供电解槽和电源，该电解槽内设有阳极和阴极，阴极与电解槽内壁之间放置电解液；
[0014]所述阴极均为多孔状结构；
[0015]电解液为pH为3.5～4.5的柠檬酸溶液；
[0016]电化学淋洗时，阴极和阳极之间放入含铅污泥，电源的负极连接阴极，电源的正极连接阳极。
[0017]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，所述阴极为多孔状钛电极板，所述阴极的孔隙率为25～60％。
[0018]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，所述阳极为钛基二氧化铱涂层电极，所述阳极的孔隙率为10～50％。
[0019]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，电化学淋洗过程采用电压梯度为1.0～2.0V/cm恒定或间断电压条件下进行；
[0020]电化学淋洗的时间根据阳极和阴极之间的含铅污泥长度为10.0
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20.0h/cm；
[0021]电化学淋洗过程中，阳极每间隔3.0～10.0h向阴极方向移动2
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10cm直到距离阴极间距2～6cm位置后不再移动，继续电化学淋洗4～10h后停止电化学淋洗。
[0022]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，阳极和阴极之间的含铅污泥长度为3～20cm。
[0023]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，酸为硝酸，每kg含铅污泥中过氧化氢的加入量40～100g，每kg含铅污泥中二价铁离子的加入量为0～100mg。
[0024]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，还包括：将经过电化学淋洗后的含铅污泥进行电渗透脱水。
[0025]优选的是，所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，采用25～45V/cm电场强度对电化学淋洗后的含铅污泥进行电渗透脱水。
[0026]本专利技术的一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，相对于现有技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，通过Fenton(即芬顿)反应产生的强氧化性羟基自由基(
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OH)氧化降解污泥中的部分有机物，破坏污泥絮体使铅从污泥絮体结构中解吸，再通过电化学淋洗在电场作用下将铅电迁移到电解液中，之后采用化学沉淀法和电解法将铅进行回收，除杂后经过电解得到纯度达99.997％的电解铅。本专利技术能够充分去除并回收含铅工业污泥中的重金属铅，铅的回收率可达90％以上，减少污泥对环境的危害，最终充分实现铅的回收与资源化，同时淋洗液经过化学沉淀后可无害化排放，污泥可经电渗透脱水处理实现减量化。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术的电化学淋洗装置示意图；
[0030]图2为本专利技术的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法的流程示意图；
[0031]图3为按照本专利技术实施例1以及对比例1～3中的方法，将经过电化学淋洗后含铅污泥中测试铅的去除率以及各种形态铅的剩余比例图；
[0032]图4为本专利技术实施例1步骤S4中生成的碳酸铅沉淀的SEM图；
[0033]图5为本专利技术实施例1步骤S4中生成的碳酸铅沉淀的XRD图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，其特征在于，包括以下步骤：向含铅污泥中加入酸调节pH至2～4，加入二价铁离子，然后再加入过氧化氢使含铅污泥发生Fenton反应；将发生Fenton反应后的含铅污泥进行电化学淋洗，使含铅污泥中铅离子进入阴极一侧的电解液中；调节电解液的pH至5～6，过滤，收集滤液；向滤液中加入碳酸盐，生成碳酸铅沉淀，再向碳酸铅沉淀中加入酸使碳酸铅沉淀溶解，然后利用电解法制取铅。2.如权利要求1所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，其特征在于，将发生Fenton反应后的含铅污泥进行电化学淋洗，使含铅污泥中铅离子进入阴极一侧的电解液中具体为：提供电解槽和电源，该电解槽内设有阳极和阴极，阴极与电解槽内壁之间放置电解液；所述阴极均为多孔状结构；电解液为pH为3.5～4.5的柠檬酸溶液；电化学淋洗时，阴极和阳极之间放入含铅污泥，电源的负极连接阴极，电源的正极连接阳极。3.如权利要求2所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，其特征在于，所述阴极为多孔状钛电极板，所述阴极的孔隙率为25～60％。4.如权利要求2所述的含铅污泥的电化学淋洗铅回收方法，其特征在于，所述阳极为钛基二氧化铱涂层电极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，贺子洋，吕航，邹晓宇，
申请(专利权)人：湖北华德莱节能减排科技有限公司，
类型：发明
国别省市：