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镍钴分离 2024-09-30 18:18:55

废旧金属处理工艺流程(多重金属回收利用工艺)

一、废旧重金属废水的金属金属主要治理方法有哪些,它的各自特点是什么

重金属废水的常用处理技术方法及特点:

一、化学沉淀

化学沉淀法是处理使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。工艺工艺

1、流程利用中和沉淀法

在含重金属的多重废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的回收氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,废旧是金属金属常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点:

(1)中和沉淀后,处理废水中若pH值高,工艺工艺需要中和处理后才可排放;

(2)废水中常常有多种重金属共存,流程利用当废水中含有Zn、多重Pb、回收Sn、废旧Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀;

(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理;

(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。

2、硫化物沉淀法

加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。

与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,反应时最佳pH值在7—9之间,处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。

二、氧化还原处理

1、化学还原法

电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在中国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。

应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。

2、铁氧体法

铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+,调节pH值至8左右,使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应,形成铬铁氧体。其典型工艺有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高,易于固液分离和脱水。铁氧体法除能处理含Cr废水外,特别适用于含重金属离子种类较多的电镀混合废水。中国应用铁氧体法已经有几十年历史,处理后的废水能达到排放标准,在国内电镀工业中应用较多。

铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70oC),能耗较高,处理后盐度高,而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。

3、电解法

电解法处理含Cr废水在中国已经有二十多年的历史,具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术,能减少污泥的生成量,且能回收Cu、Ag、Cd等金属,已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。

近年来,电解法迅速发展,并对铁屑内电解进行了深入研究,利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。

另外,高压脉冲电凝系统(HighVoltageElectrocagulationSystem)为当今世界新一代电化学水处理设备,对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%;电解时间缩短30%—40%;节省电能达到30%—40%;污泥产生量少;对重金属去除率可达96%一99%。

三、溶剂萃取分离溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触,可连续操作,分离效果较好。使用这种方法时,要选择有较高选择性的萃取剂,废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在,例如在酸性条件下,与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性,然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使这种方法存在一定局限性,应用受到很大的限制。

四、吸附法

吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单,在废水治理中应用广泛,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂,把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含Ni废水已有成功经验。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用10次,吸附容量没有明显降低。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂,铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr6+的去除率达到99%,出水中Cr6+含量低于国家排放标准,具有实际应用前暑。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

五、膜分离法

膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水,处理后废水组成不变,有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理,已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水,已处理水可以回用,实现闭路循环。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术,该项技术在金属萃取方面有很大进展。

六、离子交换法

离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法,应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等,离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性,后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大,因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力,多数情况下离子是先被吸附,再被交换,离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多,如膨润土,它是以蒙脱石为主要成分的粘土,具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力,若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生,天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点:沸石是含网架结构的铝硅酸盐矿物,其内部多孔,比表面积大,具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明,沸石从废水中去除重金属离子的机理,多数情况下是吸附和离子交换双重作用,随流速增加,离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用NaCl对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程,废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。沸石去除铜,在NaCl再生过程中,去除率达97%以上,可多次吸附交换,再生循环,而且对铜的去除率并不降低。

二、重金属工业废气怎么处理

重金属工业废气的基本处理方法包括:过滤法、吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法。

汞及其化合物废气处理

一般处理方法:吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法。

冷凝法:

适合净化回收高浓度的汞蒸汽,常作为吸收法和吸附法净化汞蒸汽的前处理。

吸收法:

高锰酸钾溶液吸收法-适用于仪表电器厂的含汞蒸汽;

次氯酸钠溶液吸收法-适用于处理水银法氯碱厂含汞氢气;

硫酸-软锰矿吸收法-适用于处理炼汞尾气以及含汞蒸汽;

氨液吸收法适用于氯化汞生产废气的净化;

氯化法处理汞蒸汽

吸附法:

充氯活性炭吸附法适用于含汞废气处理;

活性炭吸附法适用于氯乙烯合成气中氯化汞的净化;

消化吸附法适用于雷汞的处理。

燃烧法:

适用于燃煤电厂含汞烟气的处理。采用循环流化床燃煤锅炉,燃烧过程中投加石灰石,烟气采用电除尘或袋除尘净化。

铅及其化合物废气处理

铅及其化合物废气适合用吸收法处理。

酸液吸收法:适用于净化氧化铅和蓄电池生产中产生的含铅烟气,也可用于净化熔化铅时所产生的含铅烟气。建议采取二级净化工艺:第一级采用袋滤器除去较大颗粒;第二级采用化学吸收。吸收剂一般采用醋酸。

碱液吸:收法适用于净化化铅锅、冶炼炉产生的含铅烟气。吸收剂一般采用NaOH溶液。

砷、铬、镉及其化合物废气处理

砷、铬、镉及其化合物废气通常采用吸收法和过滤法处理。

含砷烟气应采用冷凝(200度以下)-除尘(袋除尘器)-石灰乳吸收法处理工艺

铬、镉及其化合物废气宜采用袋式除尘器过滤处理(风速小于1m/min)。

三、如何合理回收废旧金属中的重金属,防止环境污染

一包装废弃物分类回收及再利用研究

社会生产力的不断提高,推动了近代包装业的迅速发展,造成了现代包装数量大、寿命短的特点。现代包装产品大多属于一次性消费品,从原料到制品成型、消耗、废弃的周期较短,大部分产品到了消费者手中,包装的寿命也就结束了,由此所产生的包装废弃物对环境造成了巨大污染,严重影响了人类的生存质量。资料显示,包装废弃物带来的环境污染仅次于水质污染、海洋和湖泊、空气污染,已位居第四位。所以,通过建立相关法规来强制减少包装废弃物的产生,同时改进和提高其回收和利用技术,已成为全球共同关注的课题。本文试图将包装废弃物按照其材料进行分类,并对各自的回收与利用进行研究。

一、纸包装废弃物的回收与利用

包装材料中发展最快的纸包装材料,以其回收再利用可获得明显的生态效益和经济效益等特点已成为开发利用的重点。目前,对于纸制包装废弃物,通常采用再生造纸和开发新产品两种方式进行回收利用。

1、纸包装废弃物再生造纸

废纸的再生造纸主要有两道工序:制浆和造纸。制浆的工艺流程是:碎解、净化、筛选和浓缩;造纸是将废纸浆输送到造纸机上,经过过网、压榨、干燥和压光,制成筒纸或平板纸。

①废纸的碎解

废纸经过初步挑选后一般用水力碎浆机碎解

②废纸的筛选、疏解和浓缩

废纸碎解后的筛选主要是利用转筒筛(孔径为10mm)和25L筛孔(径为2.5mm)去掉碎解后废纸中的杂物(塑料片、木片、尼龙绳、装订线等)。疏解是将未完全碎解的废纸部分(如钉书针周围部分)由疏解机继续碎解,并使纸浆纤维上残留的油墨进一步分离。浓缩是利用浓缩设备(如圆网浓缩机、真空过滤机和倾压过滤机等)将低浓纸浆料进行脱水浓缩。

③浆料去沥青、热熔胶等杂物

如果浆料中含有沥青和蜡就需加热熔化,然后用旋风分离器将其均匀地分散在浆料中,由于分散得较细,所以成品纸张不易觉察出来。浆料中的热熔胶在抄纸过程中会堵塞网孔、脏染压辊和烘缸,从而发生纸张断头,因此要采用热分散法、冷筛法和热喷放法等方法脱除。

④废纸脱墨

废纸脱墨通常是在间歇式操作的水力碎浆机内进行。为了达到良好的脱墨效果,必须注意以下几个问题;加料顺序;脱墨剂先加入碎浆机的热水中,溶解后再加废纸;适当提高温度以促进油墨扩散(因废纸性质和脱墨剂而异,低温约40~600℃,高温约80~900℃);适当延长时间以促进废纸疏解和油墨分散(通常每池浆料脱墨时间为1~1.5h;及时洗涤脱墨后的浆料以防止纤维返色。

⑤纸浆的漂白

废纸存放一段时间后,纤维的白度会下降,脱墨后的浆料需要漂白才能恢复原有白度。工厂都用漂白机来漂白纸浆。其漂白剂若为漂白粉时有效氯的含量为7%,漂白时间约为2h。如要提高废纸浆的白度,还可以采取以下措施:一、强化洗涤和筛除微细纤维;二、按纤维长短分别漂白;三、漂白前采用酶预处理。

纸浆的调配处理、活化处理以及施胶、加填、调色、增强和抄造等工序和普通造纸基本相同,在此就不再复述。

2、纸包装废弃物开发新产品

①制造纸浆模塑制品

纸浆模塑制品是将无杂物的废纸浆通过真空造型、液压造型和空气压缩造型等方法,将其快速均匀地沉积到网状模型上,再压缩烘干而成。其工艺流程为:废纸分选、磨碎打浆、配制成分、纸浆施胶、调配浓度、制品成型、冷挤压和形状校正。该制品具有质轻、价廉、防震、透气性良好、对环境无污染等特点,因而广泛地应用于蛋品、水果、玻璃等的包装。

②制造复合材料板

废纸可以制造强度比较高的胶合硬纸板,其方法是将废纸和酚醛或脲醛等树脂共同压制而成(酚醛树脂压制温度为170℃,脲醛树脂压制温度为140℃)。废纸也可制造沥青瓦楞板,其方法是将废纸、棉纱头、椰子纤维和沥青等原料模压而成。该产品隔热性好、不透水、轻便、防火和耐腐蚀,可以作房屋建筑材料。

③制造纸屑浆糊

用废纸屑水解生产粘结力强的浆糊,其方法是将干净无油墨的纸屑(1份)放入氢氧化钠(0.1份)中浸泡24h,经搅拌溶解,再加入氯乙酸(0.35份)和碳酸钠(0. 1份),最后加水搅拌成浆。为了防止霉变和变色,可加入少量盐酸将pH值调至中性。

④生产牲畜饲料

废纸可以生产牲畜饲料,其方法是将废纸切碎,加入水和2%的盐酸,然后煮沸2h,在高温和酸的作用下,纤维素发生分解断裂,再添加到饲料中(添加量为20%~40%),用来喂牛和羊等动物,其营养效果比普通饲料提高1/3。用此种饲料喂养的牛羊,疾病少,多长膘。

二、木质包装废弃物的回收与利用

木材是包装的重要材料之一,使用木材可以制作多种形式的运输包装容器及高档销售包装。大量木质包装废弃物的随意丢弃,不仅污染了自然环境,而且浪费了宝贵的资源。木质包装废弃物的回收与利用通常采用回收复用、机械或化学处理等方法。

1.木质包装的回收复用

木质包装的回收复用是将废弃的木质包装集中回收,再返回生产厂家用于原产品包装的方法。这种回收复用有定点长期供货、定点定时回收及出口地双边协议三种方式。定点长期供货适用于长期向其它地区提供产品的厂家。定点定时回收适用于货物流通量大、流通距离短的产品包装。出口地双边协议适用于包装出口产品通过建立某种包装回收双边协议,使使用过的木包装能在跨国流通中回收利用。

木质包装的回收复用是木质包装废弃物回收与利用的首选途径。

2.木包装的机械或化学处理

利用机械或化学处理的方法,可将废弃的木质包装用来制造地板、纤维板、自行润滑材料、氨基木材等产品。

①制造木质纤维板

木质纤维板是利用木质碎料作为主要原材料生产的一种人造板。其制造过程主要包括备料、纤维分离、纤维干燥、纤维分级、拌胶、板坯铺装、板坯热压、后期处理、表面加工等工序。

②生产自行润滑材料

利用木质纤维素的惰性,可将回收的木包装用于制造重载荷自行润滑部件的零件及其组成材料。制作时,先将木碎料放入高压釜内,进行常温真空处理,以除去易挥发成分和水分,然后将含有聚合物的稠化机油或聚合悬浮液打入高压釜内,再将浸渍过的坯料送往压制室,加热压制,使聚合物重新排列组合。活性物质沉落在颗粒的表面上,与木质素结合,从而形成整体材料,获得所需要的性能。木质组合材料在电气绝缘工业生产中得到了广泛应用。另外,木材经防腐剂浸渍处理后,还是优良的抗生化腐蚀性材料。

③生产氨基木材

利用木材中所含化学组分的化学活性,对回收的木质包装进行化学改性,可制取氨基木材。在常温和低压下,使木材与氨溶液或加热的气体氨相互作用,并在100~300kg/cm2的压力条件下进行压制,即可制得氨基木材。这是一种优良的新型材料,生产成本低,耐生化腐蚀能力强,强度不仅优于所有木材,而且高于青铜,而价格仅为青铜的1/10。另外,氨基木材还具有优良的铣、锯、刨、切等加工性能,不仅可用来制造拼花地板和家具,而且还可用于生产乐器、体育器材、衬套、轴瓦、齿轮等。

④制作仿古书简条幅

将回收的木质包装去除铁钉、铁皮等杂物,并制成40cm的小规格三合板,然后加工成1cm宽胶合板边条,粘贴在布上,与木制品的卷帘门产品相同,以水曲柳、柞木、榆木等颜色较深的胶合板条加工的条幅与古代书简相似。

⑤制取模压制品及改性聚乙烯醇塑木

将回收的木包装去除铁钉等杂物,并制成锯末,然后将干燥的锯末拌上一定量的脲醛树脂及少量辅助剂氯化铁、石蜡等,预压、热压后,填装在预制的坯具中一次热压成型,成品表面光洁平整,可直接喷漆,用于生产钟表壳、家具及某些工艺品等。

如果将上述锯末与聚乙烯醇、凝聚剂、环氧树脂和固化剂混合,可制成塑木制品。聚乙烯醇具有良好的加工性能及耐磨、耐油、耐压、有韧性等特点,同时还具备电木高强度耐磨等物理性能。

二电子废弃物回收与再利用市场存在巨大开发潜力河南频道12月27日电目前我国关于电子废弃物回收与再利用的相关法律还未出台,在高技术层面从事回收与再利用的企业几乎是一个空白,现有废物处理仅停留在原始状态,因此这一市场存在巨大的开发潜力。

据介绍,为有效解决电子废弃物污染环境的

问题,目前国家有关部门正研究制定一项新的环保制度--生产者延伸责任制度,把电子废弃物的管理与生产有机地联系起来。

曾参与过我国制定电子废弃物的回收与再利用的法律制定前期调研工作的原中国环境科学研究院固定废物研究所所长周仲凡表示,我国家用电器保有量激增,目前电视机保有量已超过5000万台,计算机销售量每年600万台以上,保有量超过1600万台,加上其它家用电器和工业用电子仪器等,我国电子产品的保有量已达5亿台。如果按家用电器的使用寿命8年,计算机的生命周期2年计算,预计我国2-3年后,每年将有上千万台的家用电器、电子产品被废弃。

国际上对于电子废物的回收与再利用已成为一种发展趋势。欧盟将在2006年7月1日起禁止销售含有危险物质如铅、镉类重金属电子产品,并实施家用电器回收的办法。同时规定商业界最少必须回收90%的废弃电冰箱及洗衣机,并将此类大型电器用品的60%用于再生产利用。在个人电脑方面,其回收比例则将按产品重量,由原定的60%提高到70%,再生比率也将由50%提高至60%。美国加利福尼亚州和马萨诸塞州已宣布禁止计算机显示器的填埋。而日本松下公司为应对欧盟的环保措施,也将其原定2010年实施“绿色计划”提前到2005年4月实施。

周仲凡在“首届中国可持续消费与生产国际论坛”曾提到,中国正在针对企业的电子废弃物出台相关的管理办法。此事引起了松下电器(中国)有限公司代表郭嘉的浓厚兴趣,并数次咨询这一法律的相关信息及出台时间表。郭嘉介绍松下公司在日本有非常成熟的电子废物回收技术,一旦中国相关法律出台,松下公司将严格按照这一法律来运作。今年以来,松下公司一直在关注中国有可能出台的电子废弃物的法律法规及出台时间。企业对此的敏感反映出这一政策对企业具有着非同寻常的意义。

周仲凡表示,电子废物管理办法的核心是强调生产者责任制,要从源头控制有毒物质使用,在废弃物的处理上生产者必须承担责任,当然消费者也要承担一部分责任,但具体承担多少比例应视情况而定。

国际绿色和平组织代表Marcelo Furtado说,企业应尽量减少电子废弃物中有毒物质的产生,生产者更有责任去关注这一问题。我们都应该积极处理本国的电子废弃物。电子废弃物的处理方法,发达国家都有严格的要求,电子行业实行的都是生产者责任制。

据绿色和平组织提供的资料显示,全球每年产生多达4亿吨的危险废物,在美国处理1吨电子废物的成本是400美元,而将其运到发展中国家处理只需40美元。对于电子废物的回收与再利用,欧洲、日本等国有着非常成熟的技术,电子产品中含有极有价值的重金属,如金、铑、钯和铜,还有可再利用的塑料等。但电子产品回收利用对技术要求很高,而目前我国的回收处理工作大多是乡镇个体企业来运作,资源浪费大、污染严重,因此无论是技术上还是回收利用的实际应用空间都非常大。据专家介绍,我国应努力解决电子产品中阴级射线管的回收再利用技术、印制电路板和元气件的金属回收技术,镉、铅、水银回收与处理技术、塑料无害化再生和处理技术等技术,这些技术国外水平较高,可以借鉴。

参考资料:浮选专家系统