PDF《含锡、镍、 铜、锌离子废水的处理》

铁氧体;

重金属离子 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 1008- 553X (2009 ) 05- 0054-

04 ・ 环保与循环经济 ・ 安徽化工ANHUI CHEMICAL INDUSTRY 第35 卷, 第5期2009 年10 月Vol.35, No.5 Oct.2009

54 图5pH 值与 N i2+ 、 Zn2+ 剩余量的关系 pH 值图1是pH 值对锡、 铜沉淀率影响关系图, 从中可 以看出, Cu2+ 的沉淀率随溶液 pH 值的增大而增大, 到pH 值达到

7 以后, Cu2+ 沉淀率又趋于平稳.由试验得 知,在溶液 pH 由2.0 上升至 7.0 的时候, Cu2+ 的沉淀率 相应地由 2%上升至 99.9%,当pH 值继续增大时, Cu2+ 的沉淀率基本达到稳定状态.因此, 铜的沉淀 pH 终点 值定为 7.0, 以便让铜充分沉淀. Sn (OH )

4 的沉淀范围集 中在 1~3 之间, 考虑到当 pH 值大于

3 后, Cu2+ 开始大量 沉淀, 为了不对铜的沉淀造成较大影响, 确定锡沉淀 pH 值为 3.由于锌在 pH 值大于

8 的碱性环境中, Zn2+ 的沉 淀较好, 而Ni2+ 也是在基本 pH 值大于 7.0~10 时沉淀完 全的, 所以, 选择 pH 值为

3 和7时, 先分步沉淀锡、 铜, 对后续处理锌、 镍的影响较小. 图2和图

3 是选择 pH 值分别为

3 和7时,所得的 白色沉淀物和深绿色沉淀物放入马弗炉中高温煅烧后的 XRD 图, 温度分别为 800℃和100℃, 可以得到黑色粉末 和淡黄色粉末. X 射线衍射测定显示, 所产生的衍射峰与 标准图谱 SnO2 和CuO 的衍射峰一一对应, 证明了在 pH 值分别为

3 和7时生成了 Sn (OH )

4 和Cu (OH )

2 沉淀. 2.2 铁氧体法处理锌、 镍重金属离子 2.2.1 FeSO4 ・ 7H2O 加入量对锌、 镍去除率的影响 图4为FeSO4 ・ 7H2O 投加量与 Ni2+ 、 Zn2+ 剩余量的 关系,从图

4 可以看出,在同等条件下,随着 FeSO4 ・ 7H2O 加入量的增大, 处理后的锌、 镍离子的含量越小, 有利于废水达标排放;

在处理含镍、 锌二价离子废液时, 分别生成镍铁氧体 (NiFe2O4 ) 、 锌铁氧体 (ZnFe2O4), 则 可计算出 N i2+ 、 Zn2+ 与所投加的 FeSO4 ・ 7H2O 的质量比 分别为 1∶9.15 和1∶8.15, 而实际 FeSO4 ・ 7H2O 的添加 量往往根据具体实验确定,此次实验中 FeSO4 ・ 7H2O 几 乎分别达到了锌、镍离子含量的

8 倍左右,即FeSO4 ・ 7H2O 为0.24g 时, 可使废水中的镍、 锌离子含量逐渐趋 于稳定, 分别达到 0.25mg/L 和0.093mg/L, 远低于国家排 放标准. 2.2.2 pH 值对锌、 镍去除率的影响 图5所示 pH 值与 N i2+ 、 Zn2+ 剩余量的关系, 从图

5 可以看出, 当溶液 pH 值在

7 与12 之间时, 溶液中所含 锌、 镍离子都有明显下降, 当pH=9 时, 溶液中的锌、 镍 离子含量达到了国家排放标准,但当锌离子的浓度在 pH=10 后基本处于稳定状态, 而镍离子的含量在 pH=11 之后又略有上升, 表明当 pH 值过高时, 并不利于镍铁 氧体的形成, 故选择 pH=10, Ni2+ 含量为 0.21mg/L, Zn2+ 含量为 0.069 mg/L. 2.2.3 H2O2 浓度对锌、 镍去除率的影响 图6所示为 H2O2 浓度与金属离子剩余量的关系, 图2pH 值=3 时沉淀物煅烧后的 XRD 图图3pH 值=7 时沉淀物煅烧后的 XRD 图图4FeSO4 ・ 7H2O 投加量与 N i2+ 、 Zn2+ 剩余量的关系 王佑荣, 等: 含锡、 镍、 铜、 锌离子废水的处理

55 总第

161 期2009 年第

5 期 (第

35 卷)安徽化工加入的 H2O2 的量都为 1mL, 从图

6 可以看出, 加入 H2O2 浓度过高或过低都会对锌、 镍离子造成超标排放.当加 入1.0%H2O2 时, 锌、 镍离子含量达到国家排放标准, 当 加入 1.5%H2O2 时, 废液中锌、 镍离子含量达到最低值, 此时 Ni2+ 含量为 0.15mg/L, Zn2+ 含量为 0.036 mg/L.而 继续增大 H2O2 的浓度后, 锌、 镍离子含量都有所上升, 原因是过高浓度的 H2O2 会使得 Fe2+ 不足,不利于铁氧 体的形成. 图7所示温度与 N i2+ 、 Zn2+ 剩余量的关系, 从图