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              江蘇銘盛環境

              高濃度含鋁酸性廢水回收鋁技術 九江廢水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-01-15 13:09:21


               

              圖片1 

               

                近年來,國內電容器需求持續擴展,與其相關的電極箔行業也得到了快速開展,電極箔行業作為高耗能產業,一方面耗費大量電能,另一方面對水的需求和排放的污水量也較高。電極箔產業屬于有色金屬行業,目前普遍采用的工藝是先在鹽酸-硫酸的混合液中實施直流發孔,構成高密度、平均的細小孔,然后用硝酸實施直流擴孔,以獲取高的比電容。在生產過程中需求用大量的清水來沖洗鋁箔,因而,廢水主要特性是強酸性,發孔和擴孔階段的廢水pH常常低于2并且含有高濃度的鋁離子。目前對這種工業廢水處理主要是用化學法堿中和后沉淀排放?;瘜W沉淀法處置此類廢水應用最為普遍,操作簡單,本錢低,對技術和設備請求不高,回收的鋁產品純度高,所以采用直接沉淀法回收是最佳選擇。直接沉淀法所采用的原理是Al3++3OH-=Al(OH)3↓,氧氧化鋁Al(OH)3是典型的兩性化合物,是一種無毒、無味的白色粉末,它是氧化鋁(Al2O3)生產中的中間產品。Al2O3是一種重要的化工原料,其中α-Al2O3是一種穩定相,具有硬度大、耐腐蝕、強度大和耐磨性好等優秀的性能,因而,制備Al2O3時就希望α-Al2O3含量越高越好。

               

                本研討以某電容器用鋁箔生產企業擴孔階段產生的高濃度含鋁硝酸廢水為實驗對象,經過實驗研討肯定化學沉淀法回收鋁的最佳pH值,以及經過X射線衍射法測定不同溫度煅燒Al(OH)3取得的Al2O3的形態,以肯定取得α-Al2O3的最適合溫度,以期為同行企業相關廢水及資源回收提供參考。

               

                一、實驗

               

                1.1 水樣及其水質

               

                本實驗水樣取自于江蘇鹽城某電容器用鋁箔濃硝酸擴孔車間酸洗廢液,pH1.2,Al3+濃度為5.4g/L,NO3-N濃度為5.7g/L。

               

                1.2 實驗試劑

               

                實驗所用試劑純度均為剖析純。

               

                1.3 實驗辦法

               

                1.3.1 沉淀實驗

               

                精確量取廢水樣100mL分別置于12250mL燒杯中,用1.5mol/LNaOH溶液調理廢水樣pH6、7、8、9,每個pH三個平行,中和沉淀30min后,對水樣實施真空抽濾,過濾得到的濾餅于105℃烘干3h后稱重,肯定濾餅重量,同時測定濾液中殘留的Al3+離子。

               

                1.3.2 Al(OH)3濾泥比阻測定

               

                濾泥比阻是指濾泥過濾時單位質量的濾泥在一定壓力下過濾時,在單位過濾面積上產生的阻力,即單位過濾面積上,單位干重濾餅所產生的阻力。濾泥比阻越大,表示過濾性能越差,濾泥越難過濾。因而,比阻是表示濾泥過濾特性的綜合性指標,在污水處置中對脫水機的選擇有比擬好的指示作用。濾泥的比阻測定辦法參考文獻

               

                1.3.3 鋁離子的測定

               

                濾液中殘留鋁離子的測定采用《工業循環冷卻水中鋁離子的測定試鐵靈分光光度法》(HG/T3525-2011)。

               

                1.3.4 高溫煅燒制備

               

                Al2O3將沉淀過濾并105℃烘干得到的Al(OH)3放入馬弗爐,分別在800℃、1000℃、1200℃下煅燒2h制備α-Al2O3,然后采用X射線衍射法測定α-Al2O3的含量。

               

                二、結果與討論

               

                2.1 pH對中和沉淀取得Al(OH)3重量的影響

               

                精確量取廢水樣100mL分別置于12250mL燒杯中,用1.5mol/LNaOH溶液調理廢水樣pH6、7、8、9,每個pH三個平行,中和沉淀30min后,對水樣實施重力過濾,過濾得到的濾餅于105℃烘干3h后稱重,肯定濾餅重量,結果如圖1所示。

               

              圖片2 

                從圖1能夠看出,在pH=6時,濾餅Al(OH)3重量最大,到達了2.37g,而當pH調至8時重量最小,僅為2.29g,pH6~8之間,隨著pH的升高沉淀得到的Al(OH)3重量降低,而當pH大于8時,Al(OH)3的重量又開端增加。因而,從回收量和經濟程度來看,pH=6是最佳中和pH值。

               

                同時,實驗可見,隨著NaOH溶液的滴加,水樣首先呈現繁花然后立刻構成白色絮狀體,且白色絮狀體上浮,在pH=4時簡直全部為絮狀體,繼續滴加NaOH溶液,絮狀體間隙持續減少構成Al(OH)3膠體。

               

                2.2 pHAl(OH)3過濾阻力的影響

               

                本實驗采用比阻設備對中和得到的Al(OH)3濾泥實施了過濾比阻測定。廢水樣在pH調理到6~9時,溶液呈現膠體狀,其特性是含固體的流體態溶液,粘度大,間隙水含量不如污泥的間隙水含量,過濾艱難,用重力過濾簡直不可能,只能采用真空抽濾,抽濾時濾餅對過濾會有一定影響。為進一步研討,分別對不同pH下的溶液實施比阻測定剖析,比阻測定結果見圖2。

               

              圖片3 

                普通以為,比阻在109~1010s2/g的污泥算作難過濾的污泥,比阻在(0.5~0.9)×109s2/g的污泥算作中等難度,比阻小于0.4×109s2/g的污泥,屬于容易過濾。從圖2能夠看出,當pH介于6~9之間時,一切溶液都屬于難過濾溶液,pH=7時過濾阻力最小,比阻值為1.07×1011s2/g,相對最容易過濾,其次是pH=6時較容易過濾,比阻值為1.13×1011s2/g,當pH=89時,最難過濾,比阻值分別到達了1.40×1011s2/g1.30×1011s2/g。

               

                2.3 pH對濾液中殘留Al3+的影響

               

                濾液是中和沉淀過濾后的溶液,濾液中殘留的Al3+量能進一步表征鋁的回收水平。為了進一步判別pH對鋁回收率的影響,測定了濾液中殘留的Al3+量。辦法采用《工業循環冷卻水中鋁離子的測定試鐵靈分光光度法》(HG/T3525-2011),結果見圖3。

               

              圖片4 

                由圖3可見,在pH=6時,濾液中Al3+離子含量最低,濃度為0.38mg/L,隨著pH的升高,濾液中殘留的Al3+離子濃度逐步升高,pH=9時,濃度到達了2.97mg/L。結果標明:pH=6時,鋁回收效率最高。

               

                2.4 高溫煅燒Al(OH)3制備α-Al2O3

               

                綜合上述剖析,pH=6時鋁回收率高,濾餅過濾阻力小,因而,采用pH=6條件下烘干得到的Al(OH)3作為原料,實施馬弗爐高溫煅燒制備Al2O3,研討煅燒溫度為取得Al2O3形態的影響。將Al(OH)3樣品分別稱取10g3個坩堝中,3個樣品分別于至800℃、1000℃1200℃下煅燒2h,取下冷卻至室溫,實施X射線衍射剖析,測定辦法參照《YS/T89-2011煅燒α型氧化鋁》。結果見圖4~6。

               

              圖片5 

              圖片6 

              圖片7 

                根據《YS/T89-2011煅燒α型氧化鋁》規范,分離圖4~6可知,當煅燒溫度為800℃時,煅燒樣品不會產生α-Al2O3,而是產生各種含鋁雜質,當煅燒溫度提升1000℃時,煅燒產品開端呈現少量α-Al2O3,當煅燒溫度到達1200℃時,可以取得大量的α-Al2O3。由此可見,該類廢水鋁回收制備αAl2O3時煅燒溫度最好不要低于1200℃。

               

                三、結論

               

                本研討對電容器用鋁箔擴孔工段產生的高濃度含鋁酸性廢水的鋁回收技術實施了實驗研討,結果標明:采用化學沉淀法回收鋁時,當pH調至6時,鋁的回收率最高,過濾得到的Al(OH)3濾餅量最多,濾液中殘留的Al3+量最少,當pH=7時,濾餅最容易過濾,濾餅的過濾比阻值最低,pH=6時,濾餅較容易過濾。綜合鋁的回收率來看,pH=6應該是比擬好的化學法回收鋁的根本條件,對中和沉淀取得的Al(OH)3實施了高溫煅燒制備Al2O3,結果標明,當煅燒溫度為800℃,煅燒2h時,樣品并沒有轉化成Al2O3,當逐漸提升煅燒溫度,提升1000℃,煅燒2h時,樣品開端有少量α-Al2O3產生,當溫度提升1200℃時,樣品將產生大量的α-Al2O3,純度和取得率最高。因而,關于此類高濃度廢水采用化學法回收鋁時,應思索將廢水pH值調至6,在對中和取得的Al(OH)3資源化成附加值更高的α-Al2O3時,煅燒溫度應該不低于1200℃。

               


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