电镀重金属污泥的无害化处置和资源化综合利用

　　投海实际上就是一种污染物的转移，通过选择一个距离和深度适宜的处置场所，把电镀污泥倒人海洋这个大受体。投海处置曾经也是污泥处置的一种重要方式，如美国在1899-1965年就曾把包括电镀重金属污泥在内的多种废物进行投海处理，欧共体国家中的英国、爱尔兰等的25％ ～45％ 固体废物采用投海的方式进行处理。但对于有明显毒性的污泥必须经过固化后才允许投入海洋。不管是直接投海，还是固化后再投海，其对海洋生态系统和人类健康造成的威胁是难以避免的，所以国际公约已明令禁止，1998年以后不准再向海洋直接排污。

　　2．4 焚烧热处理

　　污泥焚烧是利用高温将污泥中的有机物彻底氧化分解，最大程度地使污泥中的某些剧毒成分毒性降低。通过焚烧热处理，可以大大减少电镀污泥的体积，降低对环境的危害。此外，焚烧的产物还有利用价值，如灰渣可用于制砖、铺路或他用，焚烧产生的热量可用于发电。因此，焚烧热处理是实现电镀污泥减量化z无害化的一种快捷、有效的技术。近年一些学者在焚烧减容的基础上，对焚烧渣的资源化利用进行了广泛的研究，廖昌华等 以含低浓度Cu、Ni的电镀重金属污泥为研究对象，在适宜的温度下，通过焚烧预处理，使污泥中的重金属含量提高，从而为最终浸出有价金属制取海绵铜和硫酸镍产品创造了条件。但是，由于这种方法能耗较高，对焚烧设备和条件有一定要求，一般的小电镀厂难以承受巨额的处理费用，所以很难得到大面积的推广。

　　3 电镀重金属污泥的资源化综合利用

　　由于资源贫化和环境污染的加剧，电镀污泥作为一种重要的重金属资源加以回收利用，一直是国内外研究的重点。工业化国家上世纪70—80年代已普遍重视从电镀污泥中回收重金属的新技术开发。中国在“七五”和“八五”期间也专门设立了关于电镀污泥资源化的攻关课题 。作为一种廉价的二次资源，只要采用适当的处理方法，电镀污泥便能变废为宝，带来可观的经济效益和环境效益。随着经济与社会的快速发展，电镀污泥的资源化利用将逐渐成为前景广阔的绿色产业。

　　3．1 回收重金属

　　3．1．1 浸出一沉淀法对电镀污泥进行选择性浸出，使其中的重金属分组溶出，这是回收重金属的关键一步，也是决定后续金属回收率的关键所在。金属的浸出溶解主要有酸浸和氨浸两种工艺。目前国际上偏向于采用选择性相对较好的氨浸。由于沉淀法分离回收浸出液中的重金属，工艺简单，应用较为广泛。捷克 u-的研究者提出了一种处理镍电镀污泥的多级沉淀工艺，并在实验室进行了研究。该技术包括污泥酸浸、多种沉淀方法净化硫酸盐浸出液，使共存于镍电镀污泥中的杂质，如Fe、zn、cu、cr、Cd、A1等被脱除，最后一级沉淀中镍以氢氧化物的形式从净化溶液中分离出来。镍的最终沉淀物达到的纯度足以在冶金工业中直接再利用。毛谙章等人? 研究了硫化物沉淀分离提纯、氯酸钠硫酸体系浸出回收铜的工艺路线，铜的总回收率达到94．5％ 。陈凡植等 研究采用常温下浸出、铁屑置换、多步沉淀净化制取硫酸镍和固化处理工艺综合利用电镀污泥，得到的海绵状铜粉，品位在90％ 以上，回收率达95％ ，还可以得到工业纯的硫酸镍，镍的回收率大于80％ 。

　　3．1．2 浸出一溶剂萃取法

　　电镀污泥的溶剂萃取法，是在浸出液中加入与水互补相容的有机溶剂，或含有萃取剂的有机溶剂，通过传质过程，使污泥中的某些重金属物质进入有机相，从而达到分离浓集的目的，也称液一液萃取法。20世纪70年代，瑞典国家技术发展委员会支持Chalmers大学开发了Am—MAR“浸出一溶剂萃取”工艺回收电镀污泥中的cu、zn、Ni等重金属物质，并逐步形成工业规模。中国的祝万鹏等 ’”’ 以溶剂萃取工艺为主体，先后进行了一系列从电镀污泥中回收有价金属的实验研究，先是采用氨络合分组浸出一蒸氨一水解硫酸浸出一溶剂萃取一金属盐结晶工艺，对电镀污泥进行有价金属的回收，并得到了含Cu、zn、Ni、cr等的各种高纯度金属盐类产品。后来采用N ，一煤油一H sO 四级逆流萃取工艺，可使铜的萃取率达99％ ，而共存的镍和锌损失几乎为零。铜在此工艺过程中以铜盐CuSO ·5H：O，或电解高纯铜的形式回收，初步经济分析表明，其产值抵消日常的运行费用，还具有较高的经济效益。整个工艺过程较简单，循环运行，基本不产生二次污染。后来经过工艺改进，该小组又研究了硫酸浸出一P姗～煤油一硫酸体系，萃取分离铁、钠皂一P：。 一煤油一硫酸体系共萃取铬、铝一反萃取分离铬、铝工艺，回收电镀污泥氨浸渣中的金属。通过优化实验，并且确定了全流程的最佳工艺参数。结果表明，铁铬渣中的金属铬、铝和铁均可以高纯度盐类形式回收，可作为化学试剂使用，回收率达95％ 以上。葡萄牙的J．E．Silva等 对含有cu、cr、zn、Ni等重金属的电镀污泥，采用硫酸浸出一置换除铜一沉淀除铬一D2EHPA和Cyancx 272萃取分离锌、镍一结晶的工艺进行了研究。结果显示，D2EHPA对锌的萃取率要比Cyancx 272高，且存在于有机相中的锌能全部被回收，经过结晶后，能得到纯度相当高的硫酸镍产品。在铜、铬的去除阶段，铜的回收率达到90％ ，产生的Cr—CaCO，沉淀，有可能制作硅酸盐材料。

　　3．1．3 电解法

　　根据物理化学中的电解基本原理，在国内一些冶炼厂对主要含Fe(OH)，和Cr(OH) 组分的污泥进行了电解法处理，其中武汉冶炼厂¨ 的方法值得借鉴。他们将一定量的水和硫酸加入到污泥中，沸腾后静止30 min，过滤后的滤液移至冷冻槽，然后加入理论量1～2．5倍的硫酸铵，使生成硫酸铬和硫酸铁转变为铁矾，根据铬矾和铁矾在低温(75℃)条件下溶解度的不同而达到铬、铁的分离，最后，可回收90％ 以上的铬。