[发明专利]一种从制革废皮渣中回收铬的方法

说明书

本发明涉及一种从制革废皮渣中回收铬的方法，属于重金属处理技术领域。本发明利用白醋和柠檬和酒石混合发酵，酸化酒石后得到混合有机酸，再用污泥和沼气液将制革废皮渣加速降解，使胶原和铬的配合物暴露出，再利用混合有机酸破坏铬与胶原羧基间的配位键，形成新的可溶性铬的螯合物，将溶解螯合态铬的滤液注入沉积槽，利用锌置换出铬使其沉积在锌板上，达到回收铬的目的。本发明对制革废皮渣脱铬并回收铬的方法，脱铬率高，脱除步骤简单易控制，成本低廉并且可以从中回收铬，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种从制革废皮渣中回收铬的方法，属于重金属处理技术领域。

背景技术

制革过程中三价铬通过氧桥自配聚后与胶原的羧基结合，从而使生皮变成革。制革过程中不可避免地会产生大量固体废弃物。据统计，每加工1吨原料皮将产生40%～45%的固体废弃物，其中30%～40%为制革废皮渣（块），我国每年产生这类废弃物约140万吨。虽然目前推广使用白湿皮技术，但大约60%的废皮渣仍然含铬，俗称含铬废皮渣。在这些含铬废皮渣中90%以上为胶原蛋白，同时含有2%～4%的Cr₂O₃。胶原蛋白是一类重要的蛋白资源，且铬资源在我国十分稀缺，对外依存度高达95%。因此，含铬废皮渣的资源化利用具有重要的社会与经济意义。但是，要实现含铬废皮渣的资源化利用，一般需要首先脱铬。目前的脱铬方法主要有碱法、酸法、氧化法等。

碱处理法操作简便，脱铬率与酸法相比也较高，但采用该法与酸法一样，胶原水解程度大，得到的产物分子量小且呈连续分布，限制了其产物的高附加值转化。酸法处理铬革屑的优点是水解作用强烈迅速，胶原蛋白提取率高，但此法还存在很多问题。首先，酸法对仪器的腐蚀严重，而且由于Cr³⁺在酸性条件下处于溶解状态，很难与胶原蛋白彻底分开，使得脱铬困难，用氧化法脱铬，速度快，但此法的缺点是脱铬不彻底，需要多次重复脱铬，成本较高，而且处理过程中会产生有毒的六价铬。

上述这些脱铬方法或多或少都会存在不足，并且脱除后的铬难以回收利用，因此发明出一种脱铬彻底、操作简单、成本低廉又可以回收铬的方法对制革废弃物处理领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对目前常见的制革废皮渣脱铬的方法中存在脱铬率低、成本高昂、对仪器腐蚀严重且难以回收铬的缺陷，提供了一种利用酒石、白醋和柠檬制备有机酸，在污泥和沼气液的作用下降解皮革渣，再用有机酸处理后，锌板沉积回收铬的方法，本发明利用白醋、柠檬和酒石混合发酵，酸化酒石后得到混合有机酸，再用污泥和沼气液将制革废皮渣加速降解，使胶原和铬的配合物暴露出，再利用混合有机酸破坏铬与胶原羧基间的配位键，形成新的可溶性铬的螯合物，将溶解螯合态铬的滤液注入沉积槽，利用锌置换出铬使其沉积在锌板上，达到回收铬的目的。本发明对制革废皮渣脱铬并回收铬的方法，脱铬率高，脱除步骤简单易控制，成本低廉并且可以从中回收铬，具有广阔的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）收集葡萄酒发酵过程中酒桶底部沉淀的酒石10～20kg，将酒石转入反应釜中，向釜中加入酒石质量3～5倍的食用白醋和酒石等质量的柠檬片，加热升温至60～70℃后启动搅拌器以700～800r/min转速搅拌混合1～2h，得混合物料，再将混合物料转入发酵罐中，在30～40℃下发酵5～7天；

（2）待上述发酵结束后，过滤去除滤渣得到滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪，旋蒸浓缩至其原体积的1/3，得到浓缩液，将浓缩液放入高温灭菌罐中，在120℃下灭菌10～15min，得到灭菌浓缩液，备用；

（3）取2～3kg沼气液过滤，去除滤渣得到沼气液滤液，向底部带有曝气装置的反应池中加入10～20kg待处理的制革废皮渣，再向池中加入3～4kg河底淤泥和1～2kg沼气液滤液以及2～3kg含铬废水处理厂的活性污泥，启动曝气装置曝气2～3h；