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本文结合污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题“含铬污泥中铬的赋存状态及其转化机理研究”研究从钢铁厂废水污泥回收铬的可行性,由于污泥中的铬为三价,和铁具有相似的化学性质,难以通过酸溶等方法分离,本文采用中高温焙烧技术氧化污泥中的三价铬为六价铬,从而实现铬、铁的分离。 在研究中首先通过对干燥的污泥的物相分析,得出铬、铁、锌等元素在干燥废水污泥的存在状态。为了使废水污泥中的三价铬能够被氧化为碱性溶液中可溶的六价铬,研究了玻璃微珠和碳酸钠作为添加剂时它们的添加量对氧化过程的促进效果;同时研究了焙烧时间、焙烧温度、浸出过程中所需的浸出时间、浸出方式(水平振荡浸出、敞口浸出、高温浸出)、浸取剂种类(去离子水和0.001mol/NaOH溶液)、浸出液固比等因素对铬、铁、锌浸出率以及浸出液pH的影响,确定回收铬的合适的工艺条件。 研究结果表明:通过焙烧对铬实施氧化的方法能很好地分离铬和铁等元素。铬的浸出率可以达到60%以上,而铁和锌的浸出率都保持在1%以下。在600—1100℃的焙烧温度段,玻璃微珠不能促进铬的氧化,而碳酸钠能很好的促进铬的氧化,并且在一定添加质量范围内,随着碳酸钠添加量的增加,铬的浸出率也增加。焙烧温度和焙烧时间对铬的浸出率也有重要影响,当焙烧温度高时,焙烧反应所需要达到平衡的时间就减少,考虑到实际操作的方便和回收经济性,推荐焙烧温度为700—800℃,焙烧时间为1—4小时。浸出时间对铬的浸出率影响不大,在20min至24小时内,所得到的铬的浸出率基本上在同一水平线上,即浸出时间为100—20min就足够。在pH>10的碱性条件下,浸出液的pH值对铬浸出率影响不大,但是对锌的浸出浓度有一定的影响;焙烧产物具有一定的缓冲能力,用去离子水和0.001mol/LNaOH溶液对浸出液pH以及金属浸出率的影响均较小,因此浸取剂选用去离子水即可。液固比的选择会影响到锌的浸出率以及残渣二次浸出时铬的浸出率,考虑到后面提纯铬酸钠所需的浓缩阶段,推荐液固比为10。 最后,对浸取铬以后的残渣成分进行了分析,发现在控制好焙烧温度、时间等条件下,残渣的主要成分为Fe2O3,是制作沼气脱硫剂的良好原料。