[发明专利]一种从冶炼酸性废水中回收铊和铬的方法

说明书

本发明属于金属产品的生产领域，具体涉及一种从冶炼酸性废水中回收铊和铬的方法。该方法采用市售的IRA‑900树脂在酸性条件下直接吸附提取铊和铬，不需要用碱中和酸度，原料为冶炼厂酸性废水，其工艺简单，成本低廉，制得的铬酸亚铊为铊冶金重要化合物，纯度高达99％，其中铊和六价铬的回收率高达93％～99％。

技术领域

本发明属于金属产品的生产领域，具体涉及一种从冶炼酸性废水中回收铊和铬的方法。

背景技术

铊是一种稀散金属，被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面，在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值。铊分散存在于一些矿产资源中(如有色金属硫化物矿)。在有色金属冶炼时需要进行焙烧脱硫，焙烧过程产生大量SO₂烟气经洗涤制硫酸，洗涤废水俗称污酸。冶炼烟气制酸过程中产生的酸性废水含有多种重金属，铊的累积含量可达数十mg/L。酸性废水通常采用石灰沉降除去重金属，产生大量固体废弃物，而且铊主要以一价离子存在，其氢氧化物(TlOH)溶于水，如就此排放，必将导致铊污染。

同样有一定量的铬在冶炼烟气制酸过程中释放进入酸性废水，铬主要以六价和三价两种价态存在，六价铬的毒性显著强于三价铬。一般所谓的铬污染主要是指六价铬污染，六价铬在废水中以Cr₂O₇^2-、CrO₄^2-和HCrO₄^-形式稳定存在，具有较强迁移性。

上述含重金属废水如不及时处理，不但严重污染环境，而且稀散金属铊资源极其有限，在地壳中的含量很低，平均丰度只有0.8mg/kg，在冶炼过程中不进行回收是对资源的浪费。

公开号为CN 10379005A的发明专利申请公开了一种以铅锌冶炼废水制取氯化亚铊的方法，该方法先往铅锌冶炼废水中加入铅锌矿冶炼废渣和石灰，收集沉淀的底泥，再往底泥中加入铅锌矿冶炼废水和硫酸得到铊提取液，然后往铊提取液加入氯化钠得到沉淀物氯化亚铊。上述专利申请的方案虽然具有“以废治废”的优点，但是铊的回收率偏低，也没有涉及铬的回收。

有关采用阴离子交换树脂吸附水中六价铬的报道比较多(MIEX树脂去除水源中突发性六价铬污染的参数优化，过程工程学报，2017年4期；大容量阴离子交换树脂D296对水中铬(Ⅵ)的吸附，高校化学工程学报，2017年3期)，但均没有涉及铊的回收以及制备铬酸亚铊。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种从冶炼厂酸性废水中同时回收铊和铬的方法，尤其是从pH1的酸性废水中回收铊和铬的方法，该方法具有同时回收铊和铬，且回收率高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种从冶炼酸性废水中回收铊和铬的方法，包括以下步骤：

(1)树脂的预处理

将IRA-900阴离子交换树脂用氢氧化钠溶液浸泡后用水冲洗至中性，再用盐酸浸泡转型为氯型，然后用水冲洗至中性，得到预处理的树脂；

(2)铬的回收

取冶炼厂含铊和六价铬酸性废水，在搅拌的条件下滴加溴水至橙黄色，且保持10min不褪色，使废水中的一价铊(Tl⁺)充分氧化并形成三价铊配阴离子；加入预处理的树脂，搅拌吸附三价铊配阴离子和六价铬阴离子，过滤并收集树脂，加入NaCl溶液，搅拌洗脱六价铬阴离子，得到含六价铬阴离子滤液；

(3)铊的回收

收集洗脱六价铬阴离子后的树脂，加入Na₂SO₃溶液，搅拌洗脱三价铊配阴离子，得到富Tl⁺滤液。