[發明專利]一種從冶煉酸性廢水中回收鉈和鉻的方法

有效

• 申請號: 201910098929.5
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109809487B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張平
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C01G37/14
• 分類號: C01G37/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

本發明屬于金屬產品的生產領域，具體涉及一種從冶煉酸性廢水中回收鉈和鉻的方法。該方法采用市售的IRA?900樹脂在酸性條件下直接吸附提取鉈和鉻，不需要用堿中和酸度，原料為冶煉廠酸性廢水，其工藝簡單，成本低廉，制得的鉻酸亞鉈為鉈冶金重要化合物，純度高達99％，其中鉈和六價鉻的回收率高達93％～99％。

技術領域

本發明屬于金屬產品的生產領域，具體涉及一種從冶煉酸性廢水中回收鉈和鉻的方法。

背景技術

鉈是一種稀散金屬，被廣泛用于電子、軍工、航天、化工、冶金、通訊等各個方面，在光導纖維、輻射閃爍器、光學透位、輻射屏蔽材料、催化劑和超導材料等方面具有潛在應用價值。鉈分散存在于一些礦產資源中(如有色金屬硫化物礦)。在有色金屬冶煉時需要進行焙燒脫硫，焙燒過程產生大量SO₂煙氣經洗滌制硫酸，洗滌廢水俗稱污酸。冶煉煙氣制酸過程中產生的酸性廢水含有多種重金屬，鉈的累積含量可達數十mg/L。酸性廢水通常采用石灰沉降除去重金屬，產生大量固體廢棄物，而且鉈主要以一價離子存在，其氫氧化物(TlOH)溶于水，如就此排放，必將導致鉈污染。

同樣有一定量的鉻在冶煉煙氣制酸過程中釋放進入酸性廢水，鉻主要以六價和三價兩種價態存在，六價鉻的毒性顯著強于三價鉻。一般所謂的鉻污染主要是指六價鉻污染，六價鉻在廢水中以Cr₂O₇^2-、CrO₄^2-和HCrO₄^-形式穩定存在，具有較強遷移性。

上述含重金屬廢水如不及時處理，不但嚴重污染環境，而且稀散金屬鉈資源極其有限，在地殼中的含量很低，平均豐度只有0.8mg/kg，在冶煉過程中不進行回收是對資源的浪費。

公開號為CN 10379005A的發明專利申請公開了一種以鉛鋅冶煉廢水制取氯化亞鉈的方法，該方法先往鉛鋅冶煉廢水中加入鉛鋅礦冶煉廢渣和石灰，收集沉淀的底泥，再往底泥中加入鉛鋅礦冶煉廢水和硫酸得到鉈提取液，然后往鉈提取液加入氯化鈉得到沉淀物氯化亞鉈。上述專利申請的方案雖然具有“以廢治廢”的優點，但是鉈的回收率偏低，也沒有涉及鉻的回收。

有關采用陰離子交換樹脂吸附水中六價鉻的報道比較多(MIEX樹脂去除水源中突發性六價鉻污染的參數優化，過程工程學報，2017年4期；大容量陰離子交換樹脂D296對水中鉻(Ⅵ)的吸附，高校化學工程學報，2017年3期)，但均沒有涉及鉈的回收以及制備鉻酸亞鉈。

發明內容

為了克服現有技術的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種從冶煉廠酸性廢水中同時回收鉈和鉻的方法，尤其是從pH1的酸性廢水中回收鉈和鉻的方法，該方法具有同時回收鉈和鉻，且回收率高的優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種從冶煉酸性廢水中回收鉈和鉻的方法，包括以下步驟：

(1)樹脂的預處理

將IRA-900陰離子交換樹脂用氫氧化鈉溶液浸泡后用水沖洗至中性，再用鹽酸浸泡轉型為氯型，然后用水沖洗至中性，得到預處理的樹脂；

(2)鉻的回收

取冶煉廠含鉈和六價鉻酸性廢水，在攪拌的條件下滴加溴水至橙黃色，且保持10min不褪色，使廢水中的一價鉈(Tl⁺)充分氧化并形成三價鉈配陰離子；加入預處理的樹脂，攪拌吸附三價鉈配陰離子和六價鉻陰離子，過濾并收集樹脂，加入NaCl溶液，攪拌洗脫六價鉻陰離子，得到含六價鉻陰離子濾液；

(3)鉈的回收

收集洗脫六價鉻陰離子后的樹脂，加入Na₂SO₃溶液，攪拌洗脫三價鉈配陰離子，得到富Tl⁺濾液。