公布日：2022.04.05
申請(qǐng)日：2021.12.22
分類(lèi)號(hào)：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/15(2019.01)I;C22B13/00(2006.01)I;C22B7/00(2006.01)I;C25C1/18(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，通過(guò)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性羥基自由基(·OH)氧化降解污泥中的部分有機(jī)物，破壞污泥絮體使鉛從污泥絮體結(jié)構(gòu)中解吸，再通過(guò)電化學(xué)淋洗在電場(chǎng)作用下將鉛電遷移到電解液中，之后采用化學(xué)沉淀法和電解法將鉛進(jìn)行回收，除雜后經(jīng)過(guò)電解得到純度達(dá)99.997％的電解鉛。本發(fā)明能夠充分去除并回收含鉛工業(yè)污泥中的重金屬鉛，鉛的回收率可達(dá)90％以上，減少污泥對(duì)環(huán)境的危害，最終充分實(shí)現(xiàn)鉛的回收與資源化，同時(shí)淋洗液經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀后可無(wú)害化排放，污泥可經(jīng)電滲透脫水處理實(shí)現(xiàn)減量化。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，其特征在于，包括以下步驟：向含鉛污泥中加入酸調(diào)節(jié)pH至2～4，加入二價(jià)鐵離子，然后再加入過(guò)氧化氫使含鉛污泥發(fā)生Fenton反應(yīng)；將發(fā)生Fenton反應(yīng)后的含鉛污泥進(jìn)行電化學(xué)淋洗，使含鉛污泥中鉛離子進(jìn)入陰極一側(cè)的電解液中；調(diào)節(jié)電解液的pH至5～6，過(guò)濾，收集濾液；向?yàn)V液中加入碳酸鹽，生成碳酸鉛沉淀，再向碳酸鉛沉淀中加入酸使碳酸鉛沉淀溶解，然后利用電解法制取鉛；將發(fā)生Fenton反應(yīng)后的含鉛污泥進(jìn)行電化學(xué)淋洗，使含鉛污泥中鉛離子進(jìn)入陰極一側(cè)的電解液中具體為：提供電解槽和電源，該電解槽內(nèi)設(shè)有陽(yáng)極和陰極，陰極與電解槽內(nèi)壁之間放置電解液；所述陰極均為多孔狀結(jié)構(gòu)；電解液為pH為3.5～4.5的檸檬酸溶液；電化學(xué)淋洗時(shí)，陰極和陽(yáng)極之間放入含鉛污泥，電源的負(fù)極連接陰極，電源的正極連接陽(yáng)極；所述陰極為多孔狀鈦電極板，所述陰極的孔隙率為25～60％；所述陽(yáng)極為鈦基二氧化銥涂層電極，所述陽(yáng)極的孔隙率為10～50％；電化學(xué)淋洗過(guò)程采用電壓梯度為1.0～2.0V/cm恒定或間斷電壓條件下進(jìn)行；電化學(xué)淋洗的時(shí)間根據(jù)陽(yáng)極和陰極之間的含鉛污泥長(zhǎng)度為10.0-20.0h/cm；電化學(xué)淋洗過(guò)程中，陽(yáng)極每間隔3.0～10.0h向陰極方向移動(dòng)2-10cm直到距離陰極間距2～6cm位置后不再移動(dòng)，繼續(xù)電化學(xué)淋洗4～10h后停止電化學(xué)淋洗；所述二價(jià)鐵離子包括氯化亞鐵或硝酸亞鐵，所述酸為硝酸，每kg含鉛污泥中過(guò)氧化氫的加入量40～100g，每kg含鉛污泥中二價(jià)鐵離子的加入量為10～100mg。
2.如權(quán)利要求1所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，其特征在于，陽(yáng)極和陰極之間的含鉛污泥長(zhǎng)度為3～20cm。
3.如權(quán)利要求1所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，其特征在于，還包括：將經(jīng)過(guò)電化學(xué)淋洗后的含鉛污泥進(jìn)行電滲透脫水。
4.如權(quán)利要求3所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，其特征在于，采用25～45V/cm電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)電化學(xué)淋洗后的含鉛污泥進(jìn)行電滲透脫水。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出了一種含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，以解決或至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，包括以下步驟：
向含鉛污泥中加入酸調(diào)節(jié)pH至2～4，加入二價(jià)鐵離子，然后再加入過(guò)氧化氫使含鉛污泥發(fā)生Fenton反應(yīng)；
將發(fā)生Fenton反應(yīng)后的含鉛污泥進(jìn)行電化學(xué)淋洗，使含鉛污泥中鉛離子進(jìn)入陰極一側(cè)的電解液中；
調(diào)節(jié)電解液的pH至5～6，過(guò)濾，收集濾液；
向?yàn)V液中加入碳酸鹽，生成碳酸鉛沉淀，再向碳酸鉛沉淀中加入酸使碳酸鉛沉淀溶解，然后利用電解法制取鉛。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，將發(fā)生Fenton反應(yīng)后的含鉛污泥進(jìn)行電化學(xué)淋洗，使含鉛污泥中鉛離子進(jìn)入陰極一側(cè)的電解液中具體為：
提供電解槽和電源，該電解槽內(nèi)設(shè)有陽(yáng)極和陰極，陰極與電解槽內(nèi)壁之間放置電解液；
所述陰極均為多孔狀結(jié)構(gòu)；
電解液為pH為3.5～4.5的檸檬酸溶液；
電化學(xué)淋洗時(shí)，陰極和陽(yáng)極之間放入含鉛污泥，電源的負(fù)極連接陰極，電源的正極連接陽(yáng)極。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，所述陰極為多孔狀鈦電極板，所述陰極的孔隙率為25～60％。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，所述陽(yáng)極為鈦基二氧化銥涂層電極，所述陽(yáng)極的孔隙率為10～50％。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，電化學(xué)淋洗過(guò)程采用電壓梯度為1.0～2.0V/cm恒定或間斷電壓條件下進(jìn)行；
電化學(xué)淋洗的時(shí)間根據(jù)陽(yáng)極和陰極之間的含鉛污泥長(zhǎng)度為10.0-20.0h/cm；
電化學(xué)淋洗過(guò)程中，陽(yáng)極每間隔3.0～10.0h向陰極方向移動(dòng)2-10cm直到距離陰極間距2～6cm位置后不再移動(dòng)，繼續(xù)電化學(xué)淋洗4～10h后停止電化學(xué)淋洗。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，陽(yáng)極和陰極之間的含鉛污泥長(zhǎng)度為3～20cm。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，酸為硝酸，每kg含鉛污泥中過(guò)氧化氫的加入量40～100g，每kg含鉛污泥中二價(jià)鐵離子的加入量為0～100mg。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，還包括：將經(jīng)過(guò)電化學(xué)淋洗后的含鉛污泥進(jìn)行電滲透脫水。
優(yōu)選的是，所述的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，采用25～45V/cm電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)電化學(xué)淋洗后的含鉛污泥進(jìn)行電滲透脫水。
本發(fā)明的一種含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：
本發(fā)明的含鉛污泥的電化學(xué)淋洗鉛回收方法，通過(guò)Fenton(即芬頓)反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性羥基自由基(·OH)氧化降解污泥中的部分有機(jī)物，破壞污泥絮體使鉛從污泥絮體結(jié)構(gòu)中解吸，再通過(guò)電化學(xué)淋洗在電場(chǎng)作用下將鉛電遷移到電解液中，之后采用化學(xué)沉淀法和電解法將鉛進(jìn)行回收，除雜后經(jīng)過(guò)電解得到純度達(dá)99.997％的電解鉛。本發(fā)明能夠充分去除并回收含鉛工業(yè)污泥中的重金屬鉛，鉛的回收率可達(dá)90％以上，減少污泥對(duì)環(huán)境的危害，最終充分實(shí)現(xiàn)鉛的回收與資源化，同時(shí)淋洗液經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀后可無(wú)害化排放，污泥可經(jīng)電滲透脫水處理實(shí)現(xiàn)減量化。
（發(fā)明人：吳旭;賀子洋;呂航;鄒曉宇）
