[發明專利]電鍍廢水與酸洗廢液微波水熱鐵氧體化處理方法

無效

• 申請號: 201010126411.7
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101792226A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 梅春艷;陳丹;郭蕓;錢光人
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C04B35/26;C04B35/626;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種利用電鍍廢水與酸洗廢液共混液進行微波水熱使其鐵氧體化的處理方法，屬廢液資源化利用及環保工程技術領域。

背景技術

隨著工業的發展，工業廢水的處理與排放一直成為危險廢棄物處理的難題。電鍍廢水含鎳、鉻等有害重金屬，直接排放威脅環境，危害人類健康。目前其處理方法普遍采用中和沉淀法，該方法易形成電鍍污泥而給環境帶來二次污染。電鍍廢水由于含鈣量低，因此較含鈣量高的電鍍污泥而言，其鐵氧體化過程中不易形成大量的碳酸鈣雜相。鋼鐵廠的酸洗廢液含充足亞鐵離子是鐵氧體化的基礎。從資源利用的角度出發，電鍍廢水與酸洗廢液中的金屬離子皆為可再利用資源。

微波水熱是實現快速鐵氧體化的有效途徑，較傳統水熱節能約30％。隨著微波技術的發展，技術成本逐漸降低。采用微波原理微波水熱能夠實現電鍍廢水與酸洗廢液的協同處理，形成的復合鐵氧體可作為磁性材料加以應用。因此，該方法對于電鍍廢水與酸洗廢液的資源化具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種電鍍廢水與酸洗廢液協同處理的方法，使有毒金屬離子能穩定束縛于鐵氧體晶格中，形成穩定的復合鐵氧體從而實現資源化。

本發明一種電鍍廢水與酸洗廢液微波水熱鐵氧體化處理方法，其特征在于具有以下的處理過程和步驟：

a.將一定量的電鍍廢水與酸洗廢液相混合，電鍍廢水與酸洗廢液兩者的體積比為4∶1～6∶1，根據廢水和廢液中的金屬離子含量而定；

b.將化學純的NaOH溶于蒸餾水中配制成濃度為5mol/L的NaOH水溶液，作為沉淀劑；將該沉淀劑加入于上述電鍍廢水與酸洗廢液的混合液中，并調節pH值至10～11，不斷攪拌，得反應前驅物溶液；NaOH溶液的加入量與上述電鍍廢水與酸洗廢液的混合液的體積比為1∶1；

c.將上述反應前驅物溶液移置于聚四氟乙烯反應罐內，并放入微波爐中進行微波水熱反應；加熱溫度為150～200℃，加熱時間為10～30分鐘；然后將反應罐自然冷卻至室溫；

d.取出反應物進行過濾，使固液分離，用蒸餾水洗滌3～4次，然后放入烘箱中105℃下烘干，最終得到鐵氧體黑固體。

本發明中采用NaOH作為沉淀濟和調節劑，在溶液的pH值調節至10～11時，可得到相應的羥基配合物，并將其作為前驅物，該前驅物在經過一定時間的微波水熱反應后，前驅物形成不同的生長基元，以一定方向聯接生長，經羥基脫水，形成復合鐵氧體。

本發明中，電鍍廢水與酸洗廢液的投加量配比是根據廢水和廢液中的金屬離子含量，并按照鐵氧體晶體結構和化學價平衡原則來計算的。具體不同來源的電鍍廢水以及酸洗廢液，其投加比例應另行調整。

本發明中，電鍍廢水來自上海危險廢物處理中心；鹽酸酸洗廢液來自上海某鋼鐵廠。

本發明中，所用的電鍍廢水與酸洗廢液中主要金屬的含量見下表1。

表1電鍍廢水與酸洗廢液中主要金屬含量

注：“-”表示未檢測，“UD”表示未檢出，“II，III”分別表示Fe²⁺，Fe³⁺

附圖說明

圖1為本發明方法微波水熱反應控制條件優化后復合鐵氧體產物的X射線衍射(XRD)譜圖。

圖2為本發明方法微波水熱反應控制條件優化后復合鐵氧體產物的磁學特性曲線圖。

具體實施方式

現將本發明的具體實施例敘述于后。

實施例

本實施例中，原料電鍍廢水來自上海危險廢物處理中心；原料鹽酸酸洗廢液來自上海某鋼鐵廠。本實施例中所用的電鍍廢水和酸洗廢液中主要金屬的含量見上述的表1所示。

本實施例的處理過程和步驟如下所述：

(1)將電鍍廢水與酸洗廢液按體積比5∶1比例相混合；

(2)將濃度為5mol/L的NaOH水溶液作為沉淀劑和調節劑，加入于上述的混合液中，并調節pH值至11，不斷攪拌，得反應前驅物溶液；NaOH溶液的加入量與上述混合液的體積比為1∶1；

(3)將上述反應前驅物溶液移置于聚四氟乙烯反應罐內，并放入微波爐中進行微波水熱反應；加熱溫度為180℃，加熱時間為30分鐘；然后將反應罐自然冷卻至室溫；

(4)取出反應物進行過濾，使固液分離，用蒸餾水洗滌3次，然后放入烘箱中105℃下烘干，最終得到鐵氧體黑固體。

對所得的復合鐵氧體的TCLP浸出毒性測試