制革工業產生的含鉻生化污泥量大且重金屬超標,現有的處理制革含鉻污泥的方法主要有溶劑萃取法、堿沉淀法、污泥外運法、生物淋濾法、焚燒法、安全填滿法等。
這幾種方法該如何選擇呢?1、堿沉淀含鉻污泥最終還是要排放出來,或者要進行復雜的中性鹽去除工藝,否則會影響鉻鞣回用效果;2、污泥外運法由于制革污泥中含有鉻,當其轉換為其他原料,再次利用達到一定年限時,仍然會造成二次污染;3、生物淋濾法主要處理對象是積累了大量鉻的生化污泥,其處理周期長,受微生物生長條件的限制,難以實現工業處理循環方式;4、焚燒法最終產物是含鉻爐灰,與填埋一樣,是兩種常用的方法,但污泥的資源化利用率低;5、安全填埋法沒有將資源有效的合理利用,現行國外的填埋要求越來越高,成本及其后期管理的困難也會逐步增大。
溶劑萃取是分離性質相似的金屬離子的重要方法。為了解決各種金屬分離問題,基于可逆絡合反應的溶劑萃取分離法被提出。萃取劑種類繁多,其中胺類物質、有機膦是重要的絡合劑,包括酸性有機膦和中性有機膦萃取劑萃取體系。
溶劑萃取工段之前,需要首先采用堆浸法富集金屬。堆浸法是指將礦石在地表適宜的位置筑堆,采用一定的布液方式將溶浸液布于礦堆,使溶浸液在礦堆滲濾的過程中有選擇性地溶解浸出其中的有用成份,并收集浸堆底部流出的浸出富液,通過萃取、電積等方法提取回收貴金屬的方法。堆浸技術在處理低品位金礦資源中廣泛應用。堆浸技術在鈾礦、銅礦的冶煉中已成為一項主要技術。
含鉻污泥中Cr3+的萃取方法:
1、堆浸。選擇稀硫酸,調節其PH為1~5,污泥中的金屬離子進入硫酸溶液中,形成堆浸液;
2、萃取。接著用5-10%的2-乙基己基磷酸-煤油萃取體系對堆浸液中的Fe3+進行萃取分離,調節pH為1.4~4.3,有機相和水相的體積比為1∶(0.5~2),萃取段可選用天一萃取CWX-J系列混合澄清槽或CWL-M系列離心萃取裝置,萃取效率高,萃取效果好,重相為萃余液,輕相為含Fe3+的有機相;
3、反萃。對含Fe3+的有機相選用5~8mol/L的鹽酸進行反萃取后,即得到Fe3+;
4、沉淀分離金屬并酸化。使用NaOH對萃余液進行金屬離子的選擇性沉淀分離,使Cr3+與其他金屬離子有效地分離,繼而進行酸化,得到Cr3+。
含鉻污泥萃取回收鉻金屬的工藝首先通過堆浸過程將其中的金屬有效溶解,然后用有機磷對溶劑進行萃取,去除對鉻鞣產生極大不良影響的三價鐵離子,對堆浸液中的鉻進行資源化回收,將其再次用于制革行業,使鉻達到回用的目的。