[发明专利]多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法及其应用

说明书

本发明涉及多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法及其应用，将配料好的污泥加水制浆，再加酸浸出各金属元素，调节pH值4.0制备沉铁铬铝矾，分离出铁铬铝，进一步通过溶解还原，再依次沉铝、沉铬、沉铁将三种金属各自分离。该方法采用全湿法过程，无需加热，设备简单，成本低廉，便于工业化应用；化学药剂种类单一，对环境友好；分别提取的产品磷酸铝、氢氧化铬、氢氧化铁，可用陶瓷、粘合剂、颜料、化工等行业的原料。

技术领域

本发明属于废水、污水或污泥处理领域，涉及多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法及其应用。

背景技术

目前，我国的含多金属危险废物主要来自电镀、表面处理、冶炼、化工等行业产生的污泥或废水，这些危险废物具有金属成份多、含量高低不一的特点。同一批废物可能同时含有铁、铬、铜、锌、镍、钴、锰等多种金属，且含量范围跨度大。目前，处理这类危险废物主要依靠固化稳定化、焚烧填埋、再生利用。其中再生利用不仅使废弃金属资源变废为宝，同时避免固化稳定化、焚烧填埋因为固化失效、填埋场损坏泄露可能带来的环境风险。因此，再生利用技术越来越受到金属危废处置行业的重视，他的普遍特点是用某种浸取剂浸出主要目标金属，再采用萃取、沉淀、电解等方法提取金属产品进行利用，以实现金属资源的循环再生。

现有的再生利用技术大多专注于高价值金属如铜、镍、锌、钴，低价值金属如铁、铬、铝的再生利用技术涉及甚少。然而，现在的绝大部分电镀、表面处理行业污泥中均掺杂含有含量高低不一的铁、铬、铝金属。一方面由于价值低，另一方面由于铁、铬、铝性质相似而分离困难，目前含金属污泥处置时，将污泥中的高价值金属提取后，剩余铁、铬、铝金属依然采用固化稳定化技术处理后进入填埋场，不仅造成金属资源的浪费，同时由于其中铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内有蓄积作用，具有致癌性并可能诱发基因突变等特性，存在严重的环境安全隐患。

铁在电子工业、粉末冶金、机械工业中具有广泛的用途；铬广泛用于制不锈钢、鞣剂、颜料等；铝及其合金的独特性质，决定着航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，应用极为广泛；铁、铬、铝金属亦是人们生产、生活的重要物资基础。因此，开发一套可实现工业化操作的用于含金属危险废物中铁、铬、铝分离及再生利用工艺技术是有必要的，对资源循环利用、降低填埋场压力、减少环境风险意义重大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法及其应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法，包括以下步骤：

a.将含多种金属的污泥进行配料，按质量比计使Fe比Cr和Al总量为2.5～3.5:1，再向污泥加水进行制浆，加入硫酸调节pH0.5～1.0直至金属完全浸出，再固液分离；

b.取步骤a得到的液体用碳酸钙浆液调节pH4.0～4.5，加入过氧化氢同时用碳酸钙浆液控制pH值3.8～4.1，直到亚铁离子完全氧化为三价铁离子，然后过滤并洗涤滤饼至中性；

c.将滤饼加水进行制浆，再加硫酸调节pH0.5～1.0使铁、铬、铝完全溶解，固液分离；

d.向步骤c得到的液体中加入铁屑，加硫酸维持pH1.0～1.5，搅拌至溶液中无Fe³⁺，固液分离；

e.向步骤d得到的液体中加入磷酸，再加入弱碱调pH3.5～4.0，固液分离，固体为粗制磷酸铝，液体继续下一步骤；

f.向步骤e得到的液体中加入弱碱调pH5.5～6.0沉淀三价铬，再固液分离，固体为粗制氢氧化铬，液体继续下一步骤；

g.向步骤f得到的液体中加入弱碱调节pH9.0～9.5沉淀亚铁，再固液分离，固体为氢氧化亚铁，在空气中继续氧化为氢氧化铁。