[发明专利]沉淀-离子交换法回收六价铬技术

说明书

一种用于从低浓度C^{6+_r溶液中选择性富集回收六价铬的新技术。}

目前主要应用的含C^{6+_r溶液中选择性回收六价铬的技术是树脂离子交换法，回收物是含Na₂CrO₄10%以下的强碱性溶液;国内专利公开CN1052102A提出治理C6+_r废水直接获取铬黄工艺，回收物是防锈油漆颜料铬黄。前者投资大，成本高，回收液含Cr₂O₃浓度低，酸碱消耗超过理论量一倍以上;后者市场容量小，存在着和工业产品的质量差距以及长期使用有毒的可溶性铅盐给操作者造成的潜在污染。}

本发明首次提出以PbCrO₄及其几种在碱洗、酸再生过程中的衍生产物循环变化实现以阴离子交换的方式从低浓度C^{6+_r溶液选择性富集回收CrO2-₄的技术。本发明适用于各种工业生产排放的C6+_r废水治理和从不纯的低浓度CrO2-₄溶液中制取纯的浓铬酸盐溶液。}

本发明研制的离子交换剂是含有PbCrO₄成份的一种复式铅盐沉淀。该物质具有和废水中的CrO^2-₄离子发生Cl^-或NO^-₃交换的反应。产物是PbCrO₄，研究发现PbCrO₄具有在碱性溶液中释放出CrO^2-₄生成碱式盐沉淀的特性，所以，用碱处理PbCrO₄回收铬酸盐。再用盐酸或硝酸处理碱式盐再生生成复式铅盐沉淀循环使用。

经本发明处理的废水C^{6+_r残留浓度低于0.3mg，回收铬酸盐浓度（以Na₂CrO₄为例）可高于25%，是树脂法的五倍以上;酸碱消耗是理论值的1.05～1.10倍;为树脂法的二分之一;工作交换容量可达85克C6+_r/kg交换剂，是阴树脂离子交换剂的2～5倍;交换剂可利用废水自制，成本是阴树脂的 1/4 ～ 1/6 ：交换剂寿命长，在使用中不存在因微孔堵塞，氧化降解、化学污染以及其他原因造成交换能力下降甚至失效的问题。PbCrO₄·PbCl₂比重大于6.0，沉淀后体积只有相同交换容量离子树脂的 1/8 ，容易实现固液分离。}

本发明治理C^{6+_r废水回收铬酸盐流程如说明书如图：}

图中A大池为废水脱C^{6+_r大池，脱C6+_r反应如下：}

脱C^{6+_r后废水C6+_r残余浓度低于0.3mg/L，或回用或排放，沉淀压滤洗涤并挤压脱水后，进入B₁反应釜，加入NaOH或KOH溶液，碱溶液度一定时，PbCrO₄滤饼含水率愈低，回收铬酸盐浓度就愈高，B₁反应釜搅拌均匀溶液PH大于PH13.0，颜色呈桔红色为终点，静置2～4小时，将清液排入B₂反应釜，B₁釜中沉淀吸滤，滤液也并入B₂釜，再用和加入B₁碱液大致相同体积的水洗涤B₁的滤饼，洗液泵入碱液高位槽作配置洗CrO2-₄碱液;桔红色沉淀排入C反应釜;在B₂反应釜中加入新的PbCrO₄滤饼，搅拌促进反应，至PH降至9.2～9.4为止，静置，清液引入铬酸盐溶液回收池。沉淀排入B₁反应釜。B₁B₂反应釜回收铬酸盐反应如下：}