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        江苏铭盛环境

        高浓度含铝酸性废水回收铝技术 九江废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-01-15 13:09:21


         

        图片1 

         

          近年来,国内电容器需求持续扩展,与其相关的电极箔行业也得到了快速开展,电极箔行业作为高耗能产业,一方面耗费大量电能,另一方面对水的需求和排放的污水量也较高。电极箔产业属于有色金属行业,目前普遍采用的工艺是先在盐酸-硫酸的混合液中实施直流发孔,构成高密度、平均的细小孔,然后用硝酸实施直流扩孔,以获取高的比电容。在生产过程中需求用大量的清水来冲洗铝箔,因而,废水主要特性是强酸性,发孔和扩孔阶段的废水pH常常低于2并且含有高浓度的铝离子。目前对这种工业废水处理主要是用化学法碱中和后沉淀排放。化学沉淀法处置此类废水应用最为普遍,操作简单,本钱低,对技术和设备请求不高,回收的铝产品纯度高,所以采用直接沉淀法回收是最佳选择。直接沉淀法所采用的原理是Al3++3OH-=Al(OH)3↓,氧氧化铝Al(OH)3是典型的两性化合物,是一种无毒、无味的白色粉末,它是氧化铝(Al2O3)生产中的中间产品。Al2O3是一种重要的化工原料,其中α-Al2O3是一种稳定相,具有硬度大、耐腐蚀、强度大和耐磨性好等优秀的性能,因而,制备Al2O3时就希望α-Al2O3含量越高越好。

         

          本研讨以某电容器用铝箔生产企业扩孔阶段产生的高浓度含铝硝酸废水为实验对象,经过实验研讨肯定化学沉淀法回收铝的最佳pH值,以及经过X射线衍射法测定不同温度煅烧Al(OH)3取得的Al2O3的形态,以肯定取得α-Al2O3的最适合温度,以期为同行企业相关废水及资源回收提供参考。

         

          一、实验

         

          1.1 水样及其水质

         

          本实验水样取自于江苏盐城某电容器用铝箔浓硝酸扩孔车间酸洗废液,pH1.2Al3+浓度为5.4g/LNO3-N浓度为5.7g/L

         

          1.2 实验试剂

         

          实验所用试剂纯度均为剖析纯。

         

          1.3 实验办法

         

          1.3.1 沉淀实验

         

          精确量取废水样100mL分别置于12250mL烧杯中,用1.5mol/LNaOH溶液调理废水样pH6789,每个pH三个平行,中和沉淀30min后,对水样实施真空抽滤,过滤得到的滤饼于105℃烘干3h后称重,肯定滤饼重量,同时测定滤液中残留的Al3+离子。

         

          1.3.2 Al(OH)3滤泥比阻测定

         

          滤泥比阻是指滤泥过滤时单位质量的滤泥在一定压力下过滤时,在单位过滤面积上产生的阻力,即单位过滤面积上,单位干重滤饼所产生的阻力。滤泥比阻越大,表示过滤性能越差,滤泥越难过滤。因而,比阻是表示滤泥过滤特性的综合性指标,在污水处置中对脱水机的选择有比拟好的指示作用。滤泥的比阻测定办法参考文献

         

          1.3.3 铝离子的测定

         

          滤液中残留铝离子的测定采用《工业循环冷却水中铝离子的测定试铁灵分光光度法》(HG/T3525-2011)

         

          1.3.4 高温煅烧制备

         

          Al2O3将沉淀过滤并105℃烘干得到的Al(OH)3放入马弗炉,分别在800℃1000℃1200℃下煅烧2h制备α-Al2O3,然后采用X射线衍射法测定α-Al2O3的含量。

         

          二、结果与讨论

         

          2.1 pH对中和沉淀取得Al(OH)3重量的影响

         

          精确量取废水样100mL分别置于12250mL烧杯中,用1.5mol/LNaOH溶液调理废水样pH6789,每个pH三个平行,中和沉淀30min后,对水样实施重力过滤,过滤得到的滤饼于105℃烘干3h后称重,肯定滤饼重量,结果如图1所示。

         

        图片2 

          从图1能够看出,在pH=6时,滤饼Al(OH)3重量最大,到达了2.37g,而当pH调至8时重量最小,仅为2.29gpH6~8之间,随着pH的升高沉淀得到的Al(OH)3重量降低,而当pH大于8时,Al(OH)3的重量又开端增加。因而,从回收量和经济程度来看,pH=6是最佳中和pH值。

         

          同时,实验可见,随着NaOH溶液的滴加,水样首先呈现繁花然后立刻构成白色絮状体,且白色絮状体上浮,在pH=4时简直全部为絮状体,继续滴加NaOH溶液,絮状体间隙持续减少构成Al(OH)3胶体。

         

          2.2 pHAl(OH)3过滤阻力的影响

         

          本实验采用比阻设备对中和得到的Al(OH)3滤泥实施了过滤比阻测定。废水样在pH调理到6~9时,溶液呈现胶体状,其特性是含固体的流体态溶液,粘度大,间隙水含量不如污泥的间隙水含量,过滤艰难,用重力过滤简直不可能,只能采用真空抽滤,抽滤时滤饼对过滤会有一定影响。为进一步研讨,分别对不同pH下的溶液实施比阻测定剖析,比阻测定结果见图2

         

        图片3 

          普通以为,比阻在109~1010s2/g的污泥算作难过滤的污泥,比阻在(0.5~0.9)×109s2/g的污泥算作中等难度,比阻小于0.4×109s2/g的污泥,属于容易过滤。从图2能够看出,当pH介于6~9之间时,一切溶液都属于难过滤溶液,pH=7时过滤阻力最小,比阻值为1.07×1011s2/g,相对最容易过滤,其次是pH=6时较容易过滤,比阻值为1.13×1011s2/g,当pH=89时,最难过滤,比阻值分别到达了1.40×1011s2/g1.30×1011s2/g

         

          2.3 pH对滤液中残留Al3+的影响

         

          滤液是中和沉淀过滤后的溶液,滤液中残留的Al3+量能进一步表征铝的回收水平。为了进一步判别pH对铝回收率的影响,测定了滤液中残留的Al3+量。办法采用《工业循环冷却水中铝离子的测定试铁灵分光光度法》(HG/T3525-2011),结果见图3

         

        图片4 

          由图3可见,在pH=6时,滤液中Al3+离子含量最低,浓度为0.38mg/L,随着pH的升高,滤液中残留的Al3+离子浓度逐步升高,pH=9时,浓度到达了2.97mg/L。结果标明:pH=6时,铝回收效率最高。

         

          2.4 高温煅烧Al(OH)3制备α-Al2O3

         

          综合上述剖析,pH=6时铝回收率高,滤饼过滤阻力小,因而,采用pH=6条件下烘干得到的Al(OH)3作为原料,实施马弗炉高温煅烧制备Al2O3,研讨煅烧温度为取得Al2O3形态的影响。将Al(OH)3样品分别称取10g3个坩埚中,3个样品分别于至800℃1000℃1200℃下煅烧2h,取下冷却至室温,实施X射线衍射剖析,测定办法参照《YS/T89-2011煅烧α型氧化铝》。结果见图4~6

         

        图片5 

        图片6 

        图片7 

          根据《YS/T89-2011煅烧α型氧化铝》规范,分离图4~6可知,当煅烧温度为800℃时,煅烧样品不会产生α-Al2O3,而是产生各种含铝杂质,当煅烧温度提升1000℃时,煅烧产品开端呈现少量α-Al2O3,当煅烧温度到达1200℃时,可以取得大量的α-Al2O3。由此可见,该类废水铝回收制备αAl2O3时煅烧温度最好不要低于1200℃

         

          三、结论

         

          本研讨对电容器用铝箔扩孔工段产生的高浓度含铝酸性废水的铝回收技术实施了实验研讨,结果标明:采用化学沉淀法回收铝时,当pH调至6时,铝的回收率最高,过滤得到的Al(OH)3滤饼量最多,滤液中残留的Al3+量最少,当pH=7时,滤饼最容易过滤,滤饼的过滤比阻值最低,pH=6时,滤饼较容易过滤。综合铝的回收率来看,pH=6应该是比拟好的化学法回收铝的根本条件,对中和沉淀取得的Al(OH)3实施了高温煅烧制备Al2O3,结果标明,当煅烧温度为800℃,煅烧2h时,样品并没有转化成Al2O3,当逐渐提升煅烧温度,提升1000℃,煅烧2h时,样品开端有少量α-Al2O3产生,当温度提升1200℃时,样品将产生大量的α-Al2O3,纯度和取得率最高。因而,关于此类高浓度废水采用化学法回收铝时,应思索将废水pH值调至6,在对中和取得的Al(OH)3资源化成附加值更高的α-Al2O3时,煅烧温度应该不低于1200℃

         


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