一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法与流程

allin2025-03-20  37

本发明属于污水处理,具体涉及一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法。


背景技术:

1、碱式硫酸铬作为一种化工原料,在铬盐化工方面有着非常重要的地位。在工业生产中,碱式硫酸铬被广泛应用于皮革工业。它作为皮革鞣制的重要化学品,用于处理动物皮革,赋予皮革一定的柔软性和耐久性。另外,在煤染、陶瓷釉彩及三价铬电镀中,碱式硫酸铬也有一定的用途。

2、目前国内的碱式硫酸铬主要采用重铬酸钠还原法制备,还原剂主要为二氧化硫、蔗糖和甲醛等,其制备过程较为复杂,原料重铬酸钠昂贵,酸化还原工序不易控制,容易产生六价铬铬雾污染环境。

3、铬金属有良好的耐蚀性,能长期保持其光泽,耐磨性、耐热性好,硬度高等性能,因此,铬金属在电镀中有着广泛的应用,如电镀硬铬、电镀装饰铬、镀锌铬钝化等。在电镀过程中,由于镀件的漂洗、槽液的报废、镀液过滤机滤布滤芯的更换清洗等,会产生一定量的电镀铬废水,电镀铬废水中的主要污染因子有cr2o72-、cr3+、zn2+、cu2+、fe3+、ni2+等。常规的铬水处理方法为还原中和絮凝法,先在酸性条件下,加入还原剂将cr2o72-还原成cr3+,然后加碱调整废水ph值,使金属离子都转化为相应的氢氧化物沉淀而除去,该方法得到的铬泥成分复杂,铬含量不高,不易二次利用。

4、中国专利cn109399714a提到了一种用含铬废水制备碱式硫酸铬的方法,该方法先将废水调节至碱性以除去杂质金属离子,后续滤液再酸化还原浓缩得到碱式硫酸铬晶体,该方法需反复调节溶液ph值,药剂耗量大,并且当溶液中铬含量较低时,浓缩成本高,不易利用。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法,该方法以电镀铬废水为原料制备碱式硫酸铬不需反复调节溶液ph值,浓缩量小,成本低,得到的碱式硫酸铬中氧化铬含量及碱度合适,杂质含量低,几乎无水不溶物,符合《hg/t2678-2015工业碱式硫酸铬》标准要求。

2、为了实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

3、本发明提供了一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法,包括以下步骤:

4、将电镀铬废水进行第一强酸型阳离子交换树脂处理,得到第一交后液;

5、将所述第一交后液和还原剂混合,进行酸化还原反应,得到还原后液;

6、将所述还原后液进行第二强酸型阳离子交换树脂处理,得到三价铬离子吸附饱和树脂;

7、将所述三价铬离子吸附饱和树脂用硫酸盐溶液作为解析液进行解析,得到含硫酸铬溶液;

8、将所述含硫酸铬溶液的ph值用碱性溶液调节至3.0~3.5后,与硫酸钠混合,所得混合溶液进行蒸发浓缩,得到碱式硫酸铬。

9、优选的,所述电镀铬废水中总铬的含量为0.1~3g/l,cr3+的含量为0.01~1g/l。

10、优选的,所述第一强酸型阳离子交换树脂处理所用强酸型阳离子交换树脂为001型阳离子交换树脂或d001型阳离子交换树脂;所述第一强酸型阳离子交换树脂处理中电镀铬废水的流速为5~10bv/h。

11、优选的,所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和焦亚硫酸钠中的一种或几种。

12、优选的,所述还原剂使所述酸化还原反应过程中反应液的orp值为230~270mv;所述酸化还原反应的时间为0.5~1h。

13、优选的,所述第二强酸型阳离子交换树脂处理所用强酸型阳离子交换树脂为001型阳离子交换树脂或d001型阳离子交换树脂;所述第二强酸型阳离子交换树脂处理中还原后液的流速为5~10bv/h。

14、优选的,所述硫酸盐溶液为硫酸钠溶液;所述硫酸钠溶液的质量浓度为8~10%。

15、优选的,所述含硫酸铬溶液中铬对应的氧化铬与硫酸钠的质量比为0.8~1:1。

16、优选的,所述蒸发浓缩终点所得浓缩液的比重为1.4~1.5g/cm3。

17、优选的,所述碱性溶液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液。

18、本发明提供了一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法,包括以下步骤:将电镀铬废水进行第一强酸型阳离子交换树脂处理,得到第一交后液;将所述第一交后液和还原剂混合,进行酸化还原反应,得到还原后液;将所述还原后液进行第二强酸型阳离子交换树脂处理,得到三价铬离子吸附饱和树脂;将所述三价铬离子吸附饱和树脂用硫酸盐溶液作为解析液进行解析,得到含硫酸铬溶液;将所述含硫酸铬溶液的ph值用碱性溶液调节至3.0~3.5后,与硫酸钠混合,所得混合溶液进行蒸发浓缩,得到碱式硫酸铬。

19、本发明先利用强酸型阳离子交换树脂去除电镀铬废水中的杂质金属离子,只留下铬酸根离子,在除杂过程中杂质金属离子将树脂中的氢离子交换至溶液中,后续溶液在酸化还原过程中无需额外补酸,再用还原剂将铬酸根离子还原成三价铬离子,再通过强酸型阳离子交换树脂吸附三价铬离子,将三价铬离子富集转型,用硫酸盐溶液将三价铬离子吸附饱和树脂进行解析,得到高浓度硫酸铬溶液,最后调整高浓度硫酸铬溶液成分后进行蒸发浓缩,得到的碱式硫酸铬中氧化铬含量及碱度合适,杂质含量低,几乎无水不溶物,达到行业标准要求(hg/t 2678-2015工业碱式硫酸铬)。本发明提供的方法以电镀铬废水为原料制备碱式硫酸铬不需反复调节溶液ph值,药剂耗量小,浓缩量小,成本低。



技术特征:

1.一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电镀铬废水中总铬的含量为0.1~3g/l,cr3+的含量为0.01~1g/l。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一强酸型阳离子交换树脂处理所用强酸型阳离子交换树脂为001型阳离子交换树脂或d001型阳离子交换树脂;所述第一强酸型阳离子交换树脂处理中电镀铬废水的流速为5~10bv/h。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和焦亚硫酸钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述还原剂使所述酸化还原反应过程中反应液的orp值为230~270mv;所述酸化还原反应的时间为0.5~1h。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二强酸型阳离子交换树脂处理所用强酸型阳离子交换树脂为001型阳离子交换树脂或d001型阳离子交换树脂;所述第二强酸型阳离子交换树脂处理中还原后液的流速为5~10bv/h。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硫酸盐溶液为硫酸钠溶液;所述硫酸钠溶液的质量浓度为8~10%。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含硫酸铬溶液中铬对应的氧化铬与硫酸钠的质量比为0.8~1:1。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述蒸发浓缩终点所得浓缩液的比重为1.4~1.5g/cm3。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碱性溶液为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液。


技术总结
本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种利用电镀铬废水制备碱式硫酸铬的方法。本发明将电镀铬废水进行第一强酸型阳离子交换树脂处理,得到第一交后液;将所述第一交后液和还原剂混合,进行酸化还原反应,得到还原后液;将所述还原后液进行第二强酸型阳离子交换树脂处理,得到三价铬离子吸附饱和树脂;将所述三价铬离子吸附饱和树脂用硫酸盐溶液作为解析液进行解析,得到含硫酸铬溶液;将所述含硫酸铬溶液的pH值用碱性溶液调节至3.0~3.5后,与硫酸钠混合,所得混合溶液进行蒸发浓缩,得到的碱式硫酸铬中氧化铬含量及碱度合适,杂质含量低,几乎无水不溶物,符合《HG/T 2678‑2015工业碱式硫酸铬》标准要求。

技术研发人员:杨洋,孙亚辉,吴国亮,黄致博
受保护的技术使用者:西安福天宝环保科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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