一種COD_Cr測定廢液的資源化處理方法

2023-07-11 19:24:51 1

專利名稱：一種CODCr測定廢液的資源化處理方法
技術領域：
本發明屬於廢液資源化處理技術領域，具體涉及回收C0D&測定廢液中銀、汞、鐵、鉻四種重金屬和硫酸的方法。
背景技術：
採用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)作為氧化劑測定出的化學耗氧量表示為C0D&。硫酸銀作為重鉻酸鉀法測定C0D&的催化劑，只起催化作用而沒有被消耗，測定後的廢液中含有大量的銀離子，可溶性銀鹽是廢水中有毒害的汙染物質。硫酸汞作為氯離子掩蔽劑能夠與水樣的中的氯離子生成絡合物，沒有被消耗，仍然存在於測定後的廢液中。六價鉻在反應結束後全部轉化成三價鉻，但是物質量不變。滴定過程中硫酸亞鐵銨還原剩餘的重鉻酸鉀，自身被氧化成為硫酸鐵和硫酸銨。 如採用國標GBl 1914-89測定水樣的C0D&值，每測定一個水樣產生的廢液中含有
O.3g硫酸銀、O. 4g硫酸汞、O. 98g硫酸鉻、O. 6g左右硫酸鐵和約170mL17. 3%的硫酸廢液。如果未經處理直接排入城市下水管網，不僅汙染環境，而且還會造成銀、汞、鉻等重金屬和硫酸資源的浪費。因此，對C0D&廢液進行資源化處理必定會有較好的經濟價值和環境效益。目前C0D&廢液處理技術主要有4大類方法
I. NaCl沉澱-還原法
首先向C0D&廢液中投加NaCl，用真空過濾法將AgCl沉澱濾出，再向濾液中投加FeS，其在酸性條件下與汞氯絡合物反應生成黑色的HgS沉澱。氯化銀與鋅粉顆粒混合後加入硫酸，新生態的氫將氯化銀還原成銀粉，後加入硝酸加熱生成硝酸銀，在加入濃硫酸生成硫酸銀。回收的硫化萊中加入1:1鹽酸生成氯化萊，加入NaOH生成HgO沉澱,取出沉澱加入稀H2SO4生成橙黃色的二氧硫酸汞沉澱Hg (HgO) 2S04。2.直接沉澱-還原法
鐵直接沉澱法是在C0D&分析廢液中加入光潔鐵片，於35°C下放置2 3小時，至金屬銀和汞呈海綿狀沉澱。取出鐵片，清除上層清液，然後過濾、洗滌得到灰色金屬銀和汞沉澱物。取此沉澱物，加入濃H2SO4，加熱至部分沉澱物剛溶解。此時銀進入溶液，而汞仍以金屬沉渣物形態存在，分離並洗滌沉渣。將上述液體轉入蒸餾水中，加入光潔鐵片並放置2 3小時，銀離子即被還原
成金屬銀沉澱。取出鐵片，過濾、洗滌即得灰色銀粉。取上述金屬沉渣物，加入一定量濃H2SO4，加熱至汞累積，棄去溶液得金屬汞。最後將所得銀汞製成Ag2SO4和Hg (HgO) 2S04用於C0D&分析。3.銀-氨絡合-還原法
向C0D&廢液裡加入NaCl，真空過濾得到AgCl沉澱物，並保留濾液。將AgCl溶於濃NH4OH中，生成可溶性銀-氨絡離子，然後加入一寸長的金屬銅絲，放置24 48小時。取出銅絲，進行過濾洗滌和乾燥，即得純淨的銀粉。將銀粉溶於濃H2SO4中製成H2SO4-Ag2SO4混合溶液，用作C0D&分析試劑。取上述濾液加入鋼絲絨，振蕩一段時間後進行真空過濾。將濾渣洗滌、過濾並於60 V下烘乾，得到氯化亞汞和汞的混合物。加入王水後轉化成氯化汞，進一步將其轉化成二
氧硫酸汞。4.電解-還原法
該方法是採用石墨電極將金屬銀和汞的混合物鍍到陰極上，然後進行化學處理，得到硫酸銀和硫酸亞汞，並用於C0D&的測定。表I各種方法的比較
權利要求
1.一種COD&測定廢液的資源化處理方法，其特徵在於包括以下連續步驟 a)向0 &測定廢液中加入氯化鈉，充分攪拌，生成氯化銀沉澱，氯化鈉投加量為理論值的2 3倍； b)過濾、洗滌、乾燥沉澱； c)向洗淨乾燥後的氯化銀中加入質量百分濃度98%的濃硫酸，氯化銀與濃硫酸發生反應，生成硫酸銀和氯化氫氣體，，98%的濃硫酸的加入量為濃硫酸與氯化銀髮生反應理論消耗的量的I. 2 I. 5倍，反應溫度為320°C 330°C，反應時間為20min 22min ； d)生成的白色固體依次洗滌、過濾，即製得硫酸銀固體； e)將除銀COD&測定廢液通過強鹼性陰離子交換樹脂，然後用蒸餾水洗脫，回收硫酸； f)取上述樹脂流出液，投加硫化鈉與汞氯絡合物反應生成黑色的硫化汞沉澱，真空過濾、洗滌；向回收的硫化汞中加入1:1鹽酸生成氯化汞，加入氫氧化鈉生成氧化汞沉澱，取出沉澱加入1:5的硫酸生成橙黃色的二氧硫酸萊沉澱； g)將上述濾液PH值調至鹼性，加熱，生成紅褐色沉澱，真空過濾、乾燥、灼燒，得到氧化鐵粉末； h)將上述濾液pH值回調至酸性，生成灰綠色沉澱，真空過濾、乾燥、灼燒，得到三氧化二鉻粉末。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟b)中，把生成的氯化銀沉澱洗滌至無硫酸根離子和氯離子。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟d)中，反應生成的硫酸銀依次用自來水和蒸餾水進行洗滌；反應產生的氯化氫氣體用鹼液進行吸收。
4.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟e)中，廢液通過強鹼性陰離子交換樹脂的流速為10mL/min，10個BV之後進液停止；採用蒸餾水對樹脂進行脫附再生，15個BV之後再生完成。
5.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟f)中，硫化鈉投加量為I.Og/L ;向硫化汞沉澱中投加1:1的鹽酸，使黑色沉澱全部轉變為略顯白色的氯化汞，反應過程中產生的硫化氫氣體採用鹼液進行吸收；將洗滌、乾燥後的氯化汞晶體溶解於40°C 1:1的乙醇-水中，後加入6mol/L的氫氧化鈉溶液，生成橙色的氧化汞沉澱；收集60°C乾燥後的沉澱物並向其加入1:5硫酸，生成橙黃色二氧硫酸汞Hg (HgO)2SO4沉澱，過濾、洗滌、乾燥。
6.如權利要求I或5所述的方法，其特徵在於濃度為1:1鹽酸投加量為理論值的I.I倍。
7.如權利要求I或5所述的方法，其特徵在於濃度為1:5硫酸投加量為理論值的I.5 2倍。
8.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟g)中，將上述濾液PH值調至10 11，馬弗爐灼燒溫度為450°C。
9.如權利要求I所述的方法，其特徵在於步驟h)，中將上述濾液pH值回調至4 5，馬弗爐灼燒溫度為500°C。
全文摘要
從CODCr測定廢液中回收銀、汞、鐵、鉻四種重金屬和硫酸的方法，屬於廢液資源化處理技術領域。主要包括NaCl-H2SO4法回收Ag2SO4技術；強鹼性陰離子交換樹脂酸阻滯原理回收H2SO4技術；Na2S-HCl-NaOH-H2SO4法回收Hg2SO4技術和順序沉澱法回收Fe2O3、Cr2O3和Na2SO4溶液技術。本發明方法工藝簡單，易於操作；硫酸銀、硫酸汞的回收率高，分別達到了達到80.6%和87.8%；硫酸的回收率達到了82%；不會造成二次汙染；產品質量好，回收硫酸銀、硫酸汞均達到了市售試劑的標準，可在CODCr測定中循環使用；回收成本低。
文檔編號C02F9/04GK102807293SQ20121031173
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者翟建, 姜春華, 陸新華 申請人:南京化工職業技術學院