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铬为冶炼不锈钢和电镀行业中重要的资源,且我国铬资源匮乏。钢铁厂废水污泥中的铬为三价铬,和铁具有相似的化学性,难以通过酸溶等方法分离。如何实现铬铁分离,回收利用铬是资源化利用中较为复杂的问题。 本文分别选用高锰酸钾和双氧水两种氧化剂将污泥中的三价铬氧化为六价铬,利用六价铬溶解于碱性溶液中,而铁在一定范围内沉淀的特性,实现铬、铁的分离,对铬实现回收利用。 本论文的研究内容包括:1、对干燥的污泥成分进行分析,得到铬、铁、锌等元素在污泥中的含量。2、研究采用两种氧化剂,污泥中的三价铬被氧化为六价铬的效率,对pH值、氧化剂用量和加热温度三项工艺参数进行最大化。3、对两种氧化过程和经济效益进行分析比较,从而确定回收污泥中铬的合适氧化剂及合适的工艺条件。 研究结果表明:使用高锰酸酸钾对铬泥进行氧化,将三价铬氧化成六价铬后,可实现铬泥中铬与铁等元素的分离,铬的回收效果较好,其回收率可达到87%以上。在酸性条件下时,实施高锰酸钾处理铬泥,将铬泥中的三价铬氧化成六价铬时,除了有六价铬有浸出外,其他铁、钙等其他金属元素在浸出液中的含量也较高;当在中性条件下,高锰酸钾无法将铬泥中的三价铬氧化成六价铬;在碱性条件下,高锰酸钾可将铬泥中铬氧化成六价铬,且铁、钙等金属元素浸出量很少。反应温度和加热时间对铬的浸出率也有着重要影响,当温度高时,氧化反应所需达到平衡的时间就减少。活化自由能ΔG随温度的上升呈增大的趋势,说明加热升高温度,可以促进反应的进行,加快反应进程。实验表明在pH=12,1吨铬泥加入100kg高锰酸钾,100℃下反应1小时效果最佳。且选用高锰酸钾碱性氧化法提取铬泥中的铬,经济收益良好,收益回报为57元/t铬泥。