[发明专利]一种从含铬废液中提取铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含铬废液中提取铬的方法，属于污水资源综合利用技术领域。

背景技术

在材料表面处理过程中，电镀铬、金属钝化、着色及清洗等都会产生含铬废水，若直接排放不仅浪费资源，而且对环境造成污染，严重危害人体健康。国家废水排放标准规定废水中残留的Cr(VI)的最高允许浓度为0.5mg/L，总铬1.2mg/L，因此，对电镀铬废水进行处理是十分必要的。目前国内外对含铬废水的处理，主要采用化学还原法、电化学法、离子交换法、活性碳吸附法，除此以外，近些年还有资料报道用液膜法分离废水中的铬。

还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、焦哑硫酸钠等还原剂在酸性条件下将废水中Cr⁶⁺还原成Cr³⁺。加碱调整pH值，使Cr³⁺形成Cr(OH)₃，沉淀除去。还原法是最早应用的治理技术之一，应用广泛，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。这种方法设备投资和运行费用低，主要用于间歇处理，缺点是产生的固废量大，不易回收。

电解法处理含铬废水在我国已经有二十多年的历史，工艺比较成熟，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。而且电解法能减少污泥的生成量，且能回收重金属。电解原理：做为阳极的铁板溶解成亚铁离子，在酸性条件下亚铁离子将Cr⁶⁺，还原成Cr³⁺同时阴极板上析出氢气，使废水pH值逐步上升，最后呈中性。此时Cr³⁺、Fe³⁺都以氢氧化物沉淀析出。

吸附法是利用表面有微孔的吸附剂吸附去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理铬，废水的期短，再生效率低，处理水质很难达到高标准要求。腐植酸类物质价格比较低廉，也是一种比较有效的吸附剂，据报道，在处理含铬废水已有成功经验。另有文献报道，蒙脱石做为一种性能良好的吸附剂，在酸性条件下对Fe³⁺的去除率可高达99％，虽然可参考的经验比较少，但具有实际应用前景。

膜分离法是以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧造成压力差、浓度差、电位差时，原料中有害组分选择性透过膜，以达到分离、除去有害组分的目的。目前.较为成熟的工艺有电渗析和反渗透。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。含Cr⁶⁺废水适宜用电渗析处理，已有成套设备，但是处理量有限。反渗透法已大规模用于镀铬漂洗水废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环，现在这种方法已经广泛使用，做到清洁生产。此种方法的优点是通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍，非常利于回收再利用。缺点是再生成本相对高一些。

生物法是治理电镀废水的新技术，安全可靠，具有重大的实用价值，易于推广。细菌、真菌和藻类等微生物对污水中Cr⁶⁺，有富集、吸附和转化作用，可通过改变价态使，变为Cr³⁺降低毒性或使Cr³⁺析出，从而去铬，使用生物法处理含铬的废水避免了二次污染。

随着可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀含铬废水治理从末端治理已向清洁生产丁艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。尽管电镀含铬废水的处理技术很多，但是传统治理方法成本高、效率低，因此开发出一种环境效益、经济效益相统一的含铬废液铬资源提取技术，对于由此引发缓解环境问题，实现铬资源的综合利用具有重大的现实意义。

发明内容

针对现有技术中各种处理含铬废水的方法存在的不足，主要体现在成本高、效率低等缺陷，本发明的目的是在于提供一种能快速、高效，低成本从含铬废液中选择性提取铬制备富铬铁渣的方法，该方法过程简单、操作方便，满足工业化生产。

本发明提供了一种从含铬废液中提取铬的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：制备磁流体

将磁铁矿粉碎，过400目筛，取筛下磁铁矿粉作为磁性晶核，所述的磁性晶核与粒径＜38微米的赤铁矿粉混合球磨，使赤铁矿粉负载在磁性晶核表面得到磁性材料，所得磁性材料分散在水中，即得磁流体；

步骤二：混合调浆

将含铬废液与含铁量＞5g/L的红土镍矿酸浸出液混合调制成铁铬质量比＞2:1的浆料，并调节所述浆料的pH为1.5～2.0；

步骤三：磁性晶核诱导-铬铁共沉淀