[发明专利]制革污泥中Cr3+与Fe3+的萃取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铬污泥的处理方法，特别是一种制革污泥中Cr³⁺与Fe³⁺的萃取方法。

背景技术

制革工业产生的含铬生化污泥量大且重金属超标，现有的处理制革含铬污泥的方法主要有：碱沉淀法，污泥外运法，生物淋滤法，焚烧法，安全填满法等。其中碱沉淀含铬污泥最终还是要排放出来，或者要进行复杂的中性盐去除工艺，否则会影响铬鞣回用效果；污泥外运法由于制革污泥中含有铬，当其转换为其他原料，再次利用达到一定年限时，仍然会造成二次污染；生物淋滤法主要处理对象是积累了大量铬的生化污泥，其处理周期长，受微生物生长条件的限制，难以实现工业处理循环方式；焚烧法最终产物是含铬炉灰，与填埋一样，是两种常用的方法，但污泥的资源化利用率低；安全填埋法没有将资源有效的合理利用，现行国外的填埋要求越来越高，成本及其后期管理的困难也会逐步增大。

为了解决各种金属分离问题，基于可逆络合反应的溶剂萃取分离法被提出。溶剂萃取是分离性质相似的金属离子的重要方法。萃取体系的范围广泛，被萃取物从周期表的I A族到VIIIB族。随着萃取化学的发展针对不同的萃取对象，研究使用的萃取剂种类也愈多。其中胺类物质、有机膦是重要的络合剂，包括酸性有机膦和中性有机膦萃取剂萃取体系，目前，胺类物质萃取剂、有机膦萃取剂已开始应用于工业上。

堆浸法是指将矿石在地表适宜的位置筑堆，采用一定的布液方式将溶浸液布于矿堆，使溶浸液在矿堆渗滤的过程中有选择性地溶解浸出其中的有用成份，并收集浸堆底部流出的浸出富液，通过萃取、电积等方法提取回收贵金属的方法。堆浸技术在处理低品位金矿资源中广泛应用。我国生产规模达10万t/a，国外的年处理矿石量为150万t以上，其用于黄金的冶炼占黄金总产量的10％以上。堆浸技术在铀矿、铜矿的冶炼中已成为一项主要技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制革污泥中Cr³⁺与Fe³⁺的萃取方法，通过堆浸将含铬制革污泥中的金属有效溶解，然后用有机磷对溶剂进行萃取，去除对铬鞣产生极大不良影响的Fe³⁺，对堆浸液中的铬进行资源化回收，将其再次用于制革行业，使铬达到回用的目的。

为实现上述目的，本发明还提供了一种制革污泥中Cr³⁺与Fe³⁺的萃取方法，包括以下步骤：

步骤1：堆浸时选择稀硫酸，调节其PH为1～5，静态堆浸使稀硫酸的体积与制革污泥的质量之比为1∶50，时间为1～7h，此时污泥中的金属离子进入稀硫酸溶液中，形成堆浸液；

步骤2：用5-10％的2-乙基己基磷酸-煤油萃取体系对堆浸液中的Fe³⁺进行萃取分离，调节PH为1.4～4.3，有机相和水相的体积比为1∶(0.5～2)，充分搅拌后静置分层，下层为萃余液，上层为含Fe³⁺的有机相；

步骤3：选用5～8mol/L的盐酸对含Fe³⁺的有机相进行反萃取，得到Fe³⁺；使用NaOH对萃余液进行金属离子的选择性沉淀分离，使Cr³⁺与其他金属离子有效地分离，得到Cr³⁺。

作为本发明的优选实施例，所述步骤2中，所述萃取体系和堆浸液以120～160r/min的速度搅拌3～5分钟；

作为本发明的优选实施例，所述步骤3中，NaOH的PH为7～12；

作为本发明的优选实施例，所述反萃取的有机相和酸相的体积比为5～6；

作为本发明的优选实施例，所述反萃取的时间为20～60分钟；

作为本发明的优选实施例，所述反萃取时，搅拌速度为130～140r/min。

本发明制革污泥中Cr³⁺与Fe³⁺的萃取方法至少具有以下优点：

(1)本发明通过堆浸的方法用H₂SO₄使污泥中的金属进入酸性溶液体系，使制革污泥中的金属离子浸出，堆浸效果良好，污泥残渣中Cr⁶⁺未检出，Cr³⁺的残留量为120mg/kg左右，低于制革工业污泥排放标准的规定。