一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法技术

本发明专利技术涉及一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品。本发明专利技术提供的分离方案，通过采用特定的分离过程针对pH值为1.5

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法


[0001]本专利技术涉及元素分离提纯领域，具体涉及一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法。

技术介绍

[0002]目前，铝制品厂产生的铝泥为氢氧化铝，资源化方向是做成硫酸铝净水剂。但由于铝制品处置过程中可能带来的设备轻微腐蚀导致泥中含有少量的铬，进而转移到净水剂中，含量在20
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200ppm；给净水剂的使用带来较大风险。
[0003]常规操作是将产品与正常硫酸铝勾兑后出售使用。
[0004]而目前成熟的除铬技术基本都集中在废水处置与排放领域，即都是加还原剂保证溶液中的铬都是三价铬，再通过调节pH的方法将铬转换为氢氧化铬从溶液中去除；过程中再辅助一些其他操作强化铬的沉淀，使废水能够达标排放。
[0005]如CN104761084A公开了一种基于还原沉淀的水中六价铬快速去除方法，包括以下步骤：(1)将六价铬水溶液的pH值调节为3.5
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6.0，温度调节为10
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30℃；(2)将三氯化铁和硼氢化钠分别加水配成三氯化铁母液和硼氢化钠母液；(3)在搅拌条件下向步骤(1)调节后的六价铬水溶液中依次加入上述三氯化铁母液和硼氢化钠母液；(4)保持搅拌，直至六价铬被还原为三价铬且生成沉淀并沉淀下来。该方案通过三氯化铁和硼氢化钠的协同作用，包括还原作用、吸附作用以及共沉淀作用，将水中的六价铬一步去除，具有药剂易得、适应六价铬废水pH值和浓度范围宽、反应条件温和、反应速率快、去除容量大、沉降效果好等优点。
[0006]如CN110818123A公开了一种三价铬镀铬废水的处理方法，利用亚铁离子与钙离子的协同效应，用亚铁离子和钙离子沉淀废水中含羧基的有机酸配位剂，从配合物中释放出来的三价铬生成氢氧化铬沉淀，从而有效去除三价铬。并用次氯酸钠溶液作氧化剂，控制ORP值和氧化时间，确保氧化反应的进程使其能够有效破坏废水中的有机添加剂，降低其COD。使得各指标满足废水排放标准，保护环境的同时，降低废水处理成本、提高经济效益。
[0007]然而在使用正常工艺除铬，会导致铝与铬同时沉淀，进而回到铝泥的状态；使用正常工艺也无法有效利用含铬铝泥。

技术实现思路

[0008]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，解决目前针对酸性硫酸铝溶液中三价铬和铝无法实现高效分离的问题。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
[0011](1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为为pH值为1.5
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3的硫酸体系；
[0012](2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品。
[0013]本专利技术提供的分离方案，通过采用特定的分离过程针对特定pH值范围内含三价铬和铝的溶液实现了铬和铝的高效分离，分离过程不会引入其他杂质，分离效率高。其中含三价铬和铝的溶液可以通过将含铬的铝泥溶于酸中得到。
[0014]本专利技术中，通过采用特定的隔膜电解不仅避免了采用如高锰酸根及高铁酸根等氧化剂使用时引入新的杂质的缺陷，同时也避免了在酸性条件下采用常规电解设备存在的电解产生的六价铬被再次还原的问题。
[0015]本专利技术中，步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为1.5
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3，例如可以是1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3等，但不限于所列列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000
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50000ppm，铬离子的浓度为20
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200ppm。
[0017]本专利技术中，所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000
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40000ppm，例如可以是10000ppm、12000ppm、16000ppm、18000ppm、20000ppm、22000ppm、24000ppm、26000ppm、28000ppm、30000ppm、32000ppm、34000ppm、36000ppm、38000ppm、40000ppm、45000ppm或50000ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]本专利技术中，所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铬离子的浓度为20
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200ppm，例如可以是20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm或200ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板。
[0020]优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板。
[0021]优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中极板间电压为20
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24V，例如可以是20V、20.5V、21V、21.5V、22V、22.5V、23V、23.5V或24V等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜。
[0023]优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液。即为本专利技术步骤(1)中的含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液。
[0024]优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5
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10％的硫酸溶液，例如可以是0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一隔膜电解的时间为1
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4h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
[0026]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂包括硫酸银。
[0027]优选地，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2
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5倍，例如可以是2倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，其特征在于，所述分离方法包括如下步骤：(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；所述硫酸铝溶液为pH值为1.5
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3的硫酸体系；(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品。2.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000
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50000ppm，铬离子的浓度为20
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200ppm。3.如权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板；优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中极板间电压为20
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24V；优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液；优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5
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10％的硫酸溶液。4.如权利要求1
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3任一项所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)所述第一隔膜电解的时间为1
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4h。5.如权利要求1
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4任一项所述的分离方法，其特征在于，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂包括硫酸银。优选地，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2
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5倍；优选地，步骤(1)所述第一沉淀处理的时间为1
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3h；优选地，步骤(1)所述第一滤液中铬离子的浓度＜1ppm。6.如权利要求1
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5任一项所述的分离方法，其特征在于，步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂包括氯化铝；优选地，步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1
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3倍。7.如权利要求1
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6任一项所述的分离方法，其特征在于，步骤(2)所述第二沉淀处理的时间为1
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2h。8.如权利要求1
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7任一项所述的分离方法，其特征在于，步骤(2)所述第二隔膜电解中的阴极包括钛板；优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中极板间电压为12
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17V；优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜德胜，曹羽芹，马超，
申请(专利权)人：盛隆资源再生无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：