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含铬制革污泥堆浸-萃取分离技术研究

专 业: 有机化学
关键词: 湿法冶金技术 溶剂萃取方法 重金属污泥 制革污泥
分类号: TS513  O652.62
形 态: 共 58 页 约 37,990 个字 约 1.817 M内容
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内容摘要


本文以湿法冶金技术中的堆浸和溶剂萃取方法,采用静态和动态连续分离两种手段对含铬制革污泥中的Cr3+、Fe3+的脱除工艺过程以及磷酸二(2-乙基己基)酯(D2EHPA,工业名称P204)萃取分离Fe3+、Cr3+的工艺参数、设备等内容进行了研究,以为含重金属污泥的脱毒和资源化利用提供新的途径。

(1)本文针对含有大量金属Cr3+、Fe3+的制革污泥,通过湿法冶金中的堆浸的方法用H2SO4使污泥中的金属进入酸性溶液体系,分析考察了堆浸过程的各种影响因素,研究表明:

A.使用pH=1的稀硫酸,含铬制革污泥与连续流动酸平均接触时间为3h,常温下进行制革污泥中Cr3+的堆浸,效果良好,污泥残渣中Cr6+未检出,Cr3+的残留量为120mg\kg左右,低于制革工业污泥排放标准的规定,说明用硫酸可以有效浸出含铬制革污泥中的Cr3+。

B.应用硫酸作为堆浸酸液,污泥中的钙转化为硫酸钙,在pH值为1.7左右时的溶解度很小,可以有效地在堆浸过程中大量分离含铬制革污泥中的钙与其他金属离子。

(2)将富含Fe3+和Cr3+浸出液以工业级D2EHPA为萃取剂,磺化煤油为稀释剂的萃取体系对浸提液进行Fe3+与Cr3+的萃取分离研究表明,D2EHPA-煤油体系进行Fe3+的萃取分离,在相比O\A为1,搅拌时间为3min,搅拌速度为130r\min的条件下,萃取效果良好,澄清时间7.5min时两相达到理想分离。

萃取后目标金属残余低,经单级萃取Fe3+残余量为7.1mg\L,萃取率可以达到96%,分离系数为748。

含铬污泥堆浸液经过两级萃取完全可以满足环保和工业需要。

(3)反萃时,选用5mol\L的盐酸,搅拌速度130r\min,相比为O\A=5,反萃时间为20min,单级反萃率可以达到80%。

萃余液使用NaOH调节pH值到8.5,进行金属离子选择性沉淀分离,可以将Cr3+与Na+、Ca2+、K+等硫酸盐组分有效分离。

(4)本研究设计实验装置,可以同时完成混合-澄清萃取和反萃取两个过程,通过应用,萃取、反萃过程,设备具有性能稳定,操作性能良好,萃取效果好,处理量大的优点,完全满足实验室研究,也便于工业化放大..……

全文目录


文摘
英文文摘
1前言
1.1含铬制革污泥的来源及铬泥的处理技术
1.1.1制革过程含铬污泥的来源
1.1.2含铬污泥治理现状
1.2含铬污物相关环保标准
1.3制革污泥治理技术总体评价
1.4堆浸技术及其在污泥处理中的可行性
1.4.1堆浸的概念
1.4.2堆浸方法
1.4.3堆浸溶液体系的选择
1.4.4堆浸酸液选择原则
1.5多金属溶液的溶剂萃取作用
1.5.1溶剂萃取及其主要工业化应用领域
1.5.2溶剂萃取基本原理
1.5.3萃取剂选择的原则
1.5.4稀释剂选择的原则
1.6萃取设备
1.6.1萃取设备的分类
1.6.2萃取设备的特点
1.6.3萃取设备的选型
1.6.4混合澄清槽的应用范围及特点
1.6.5混合澄清器的传质和分相
1.6.6萃取设备设计原则
1.7课题提出依据及需解决问题
1.7.1课题提出依据和意义
1.7.2本课题的研究内容和工艺路线
1.8本课题的创新处
2实验部分
2.1实验材料及仪器
2.1.1实验材料
2.1.2实验仪器及设备
2.2制革污泥的主要组份及其测定方法
2.3污泥中金属的堆浸分离
2.3.1堆浸装置和实验过程
2.3.2污泥中金属浸出与影响因素研究
2.3.3钙的浸出
2.4溶剂萃取过程
2.4.1萃取设备的设计
2.4.2萃取分离过程及其影响因素研究
2.4.3萃取实验的进一优化
2.5萃余液处理及反萃取过程研究
2.5.1萃余液的处理
2.5.2反萃取过程
3实验结果与讨论
3.1污泥组份分析
3.1.1污泥组份
3.1.2铬与铁的标准曲线
3.2含铬制革污泥中铬的堆浸分离效果
3.2.1堆浸设备主要参数
3.2.2堆浸酸液的种类
3.2.3堆浸过程pH值的变化
3.2.4固液接触方式与时间
3.2.5堆浸后污泥铬含量的检测
3.2.6钙的浸出
3.3溶剂萃取过程结果
3.3.1萃取设备的设计过程与结果
3.3.2萃取分离
3.3.3优化萃取实验
3.4萃余液处理及反萃取
3.4.1萃余液的处理
3.4.2反萃取
3.5含铬制革污泥资源化利用推荐处理流程
4结论及建义
4.1结论
4.2展望
参考文献

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中图分类: > TS513 > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 皮革工业 > 皮革学 > 制革化学
其他分类: > O652.62 > 数理科学和化学 > 化学 > 分析化学 > 分析作业方法与技术

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