[发明专利]一种含铬混合废水梯级净化回收有价金属的方法

说明书

本发明公开了一种含铬混合废水梯级净化回收有价金属的方法，为克服现有化学沉淀法固液分离困难、污泥量大且含水率高、有价金属回收困难等难题，该方法中充分利用废铁料还原重金属离子的选择性，在反应池中将废水中的Cr6+、Cu2+、Ni2+和Pb2+分别还原为Cr3+、Cu、Ni和Pb，同时结合超声波在反应界面之间强烈的机械搅拌效应，使Cu、Ni、Pb等金属和氢氧化物从废铁料表面分离并在反应池底部回收，还原废水进入磁选机回收损失的废铁料作业，磁选尾水进入中和‑加热转化‑磁选‑沉降流程，分别得到人造铬铁矿、人造硫化锌精矿和上清液，上清液水质较好可回用或直接外排，本发明方法绿色、高效，具有应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高效、清洁的含铬混合废水梯级净化回收有价金属的方法，属于环境与矿物加工领域。

背景技术

含铬混合废水来源于机械、航空和医疗器械等工业的电镀、制革行业的铬靴和皮毛染色、冶金选矿过程中的金属分离与提取等。废水中的重金属离子可以通过消化道、呼吸道、皮肤等侵入人体，主要积聚在肝、肾、内分泌系统和肺部，影响体内物质氧化、还原和水解过程。含铬混合废水的净化及有价金属回收方法较多，国内外常用的有化学还原法、铁氧体法、钡盐沉淀法、吸附法、离子交换法等，其中化学还原法应用较广泛。

化学还原法首先通过在含铬混合废水中添加硫酸亚铁、亚硫酸钠或氯化亚铁等，使水中的Cr6+还原为Cr3+，然后加碱调节废水pH值，最终使废水中的Cr3+、Cu2+、Ni2+、Pb2+和Zn2+以氢氧化物沉淀的形式除去。该方法具有设备投资低、操作简单和易操作控制等特点，但存在固液分离困难、沉降污泥量大且含水率高、出水需要深度处理等缺点。此外，沉降的污泥由于组分复杂且有价金属含量低，导致有效提取困难，最终不得不以堆存的方式进行处理。在污泥减量化方面，中国专利CN202785759U和CN104961201A中分别采用电解铁阳极产生亚铁离子和用含碳粒料、多孔填料混合搭建成为铁屑滤池来还原Cr6+，还原废水通过中和—固液分离后取得较好的净化效果，但各有价金属同时进入沉降污泥，后续高效提取有价金属仍然较困难。在提高固液分离效率及深度净化方面，中国专利CN201610219552.0和CN201210282557.X在碱性条件下，使还原以后的Cr3+和其它重金属离子形成具有尖晶石结构的铁氧体，但从沉淀的铁氧体渣中再提取有价金属较困难。

发明内容

为克服现有化学沉淀法固液分离困难、沉降污泥量大且有价金属回收困难、出水需要深度处理等缺点，本发明旨在提供一种含铬混合废水梯级净化回收有价金属方法，该方法中充分利用废铁料还原重金属离子的选择性，在反应池中将废水中的Cr6+、Cu2+、Ni2+和Pb2+分别还原为Cr3+、Cu、Ni和Pb，同时结合超声波在反应界面之间强烈的机械搅拌效应，使Cu、Ni、Pb等金属和氢氧化物从废铁料表面分离并在反应池底部回收，还原废水进入磁选机回收损失的废铁料作业，磁选尾水进入中和-加热转化-磁选-沉降流程，分别得到人造铬铁矿、人造硫化锌精矿和上清液，两种人造矿物可直接出售，上清液水质较好，冷却后可回用或直接外排，具有传统技术无法比拟的优越性。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：