采用火法工藝處理廢電路板，其煙氣處理后產(chǎn)生的脫酸廢水中氟、溴濃度較高，因此脫酸廢水中的溴具有較高的回收利用價(jià)值，人們可以采用雙效蒸發(fā)工藝回收脫酸廢水中的溴鹽。而脫酸廢水含有較多氟離子，不能直接進(jìn)入雙效蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)行處理，否則對(duì)設(shè)備的腐蝕性大，且含氟量較高會(huì)影響溴鹽的品質(zhì)。本文以火法工藝處理廢電路板而產(chǎn)生的脫酸廢水為研究對(duì)象，采用兩種不同的處理工藝，對(duì)比分析其除氟效果。
1、材料與方法
1.1 試驗(yàn)試劑
脫酸廢水：脫酸廢水取自以廢電路板為主要原料，采用火法熔煉提取有價(jià)金屬的某企業(yè)。
試驗(yàn)藥劑：石灰乳液(濃度10%)、PAM(濃度0.1%)、PAC(濃度5%)、Na2CO3(濃度10%)、HCl(濃度30%的工業(yè)鹽酸)、聚合硫酸鐵(濃度8%)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)備儀器
試驗(yàn)設(shè)備儀器主要有1個(gè)除氟反應(yīng)槽、2個(gè)除氟沉淀池、1個(gè)除鈣反應(yīng)槽、1臺(tái)板框式壓濾機(jī)以及1套雙效蒸發(fā)系統(tǒng)。此外，還有pHS-3C型酸度計(jì)、PDSJ-308F型氟電極、PXSJ-216F型甘汞參比電極和離子色譜儀。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)項(xiàng)目
對(duì)5個(gè)不同生產(chǎn)時(shí)段的脫酸廢水分別進(jìn)行試驗(yàn)。每次試驗(yàn)測(cè)定脫酸廢水的pH、電導(dǎo)率、氟離子濃度值。脫酸廢水的pH在7～8，電導(dǎo)率的大小在一定程度上反映出脫酸廢水所含離子的濃度大小。脫酸廢水中氟離子濃度大小與電導(dǎo)率大小無(wú)必然關(guān)系。
1.3.2 除氟工藝一
脫酸廢水輸送至除氟反應(yīng)槽，加入石灰乳液，pH值控制到10。同時(shí)，加入PAM(聚丙烯酰胺)、PAC(聚合氯化鋁)進(jìn)行絮凝，待溶液混凝、反應(yīng)25～30min后放入除氟沉淀池進(jìn)行自然沉淀。其反應(yīng)式如下：
待除氟沉淀池水沉淀不小于除氟后，將廢水輸送至除鈣反應(yīng)槽，加入Na2CO3進(jìn)行除鈣反應(yīng)。同時(shí)，加入PAM、PAC進(jìn)行絮凝，待溶液混凝、反應(yīng)25～30min后放入除鈣沉淀池進(jìn)行自然沉淀。其反應(yīng)式如下：
待除氟沉淀池水沉淀不小于除氟后，將廢水輸送至雙效蒸發(fā)調(diào)節(jié)池進(jìn)行加酸回調(diào)pH值至7，再經(jīng)過(guò)板框式壓液機(jī)過(guò)濾，過(guò)濾后的廢水由進(jìn)料泵進(jìn)入雙效蒸發(fā)系統(tǒng)。通過(guò)兩個(gè)蒸發(fā)設(shè)備處理，當(dāng)廢水濃度達(dá)到要求時(shí)，其由出料泵輸送到離心機(jī)甩料出鹽，進(jìn)而從脫酸廢水中提取產(chǎn)品溴鹽。
1.3.3 除氟工藝二
采用二段除氟法，一段除氟工藝使用Ca(OH)2-CaCl2-PAM-PAC組合法除氟;二段除氟工藝則使用聚合硫酸鐵-PAM-PAC組合法除氟。
一段除氟工藝采用間斷處理方式。脫酸廢水輸送至一段除氟反應(yīng)槽先投加石灰乳液，控制pH在10.0。投加CaCl2溶液，投加量以混凝后溶液的Ca2+含量為50mg/L為準(zhǔn)(15min)。同時(shí)，投加PAC和PAM藥劑，其中PAC混凝劑投加量為100mg/L，PAM絮凝劑投加量為5.0mg/L?？刂迫芤夯炷?，反應(yīng)25～30min后放入一段除氟沉淀池進(jìn)行自然沉淀。待一段除氟沉淀池溶液自然沉淀時(shí)間不小于放入一段后可進(jìn)行二段除氟。
增加反應(yīng)時(shí)Ca2+離子濃度，從而增加氟離子去除率。
二段除氟工藝同樣采用間斷處理方式。將一段除氟沉淀池上清液輸送至二段除氟反應(yīng)槽，滿槽后先加酸(HCl或H2SO4)回調(diào)pH值，使其保持在6.0～7.5，并攪拌3～5min。反應(yīng)結(jié)束后投加聚合硫酸鐵溶液，投加量為500mg/L(8min)。同時(shí)，投加PAC和PAM藥劑，其中PAC混凝劑投加量為100mg/L，PAM絮凝劑投加量為5.0mg/L?？刂苹炷⒎磻?yīng)時(shí)間25～30min后放入二段除氟沉淀池進(jìn)行自然沉淀。待二段除氟沉淀池溶液自然沉淀時(shí)間不小于放入二段后，將沉淀池上清液輸送至雙效蒸發(fā)調(diào)節(jié)池，經(jīng)過(guò)板框式壓液機(jī)過(guò)濾后再由進(jìn)料泵進(jìn)入雙效蒸發(fā)系統(tǒng)。
2、結(jié)果與討論
2.1 除氟工藝一
2.1.1 溴鹽化驗(yàn)結(jié)果
雙效蒸發(fā)系統(tǒng)溴鹽進(jìn)行取樣化驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。
2.1.2 化驗(yàn)結(jié)果分析
根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(GB5085-2007)對(duì)產(chǎn)生的溴鹽進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果表明，F(xiàn)含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值100mg/L(1g鹽溶解至10mL水中)。
按廢水含鹽總量4%計(jì)算得出，廢水中含氟約160mg/L。如需將溴鹽F-含量降低至標(biāo)準(zhǔn)限值，需將廢水中含氟量降至40mg/L。
脫酸廢水Ca(OH)2溶液加入量計(jì)算：
根據(jù)計(jì)算，廢水中氟降低至500mg/L，需投加10%Ca(OH)2的溶液量為10kg/t。脫酸廢水含氟量為300～700mg/L，實(shí)際加入石灰量為20kg/t，為理論值2倍。實(shí)際脫酸廢水含氟量降至約160mg/L，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.3 脫酸廢水成分復(fù)雜
NRTS爐煙氣進(jìn)入脫硫塔，與塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行充分接觸反應(yīng)。將煙氣中含硫酸性物質(zhì)及部分顆粒物反應(yīng)、吸附進(jìn)入脫硫塔，塔內(nèi)堿性溶液pH值降低，進(jìn)而形成脫酸廢水。后液中存在大量SO42-等物質(zhì)，需消耗掉Ca(OH)2，進(jìn)而減小藥劑的有效使用。
2.2 除氟工藝二
2.2.1 溴鹽化驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，一段除氟工藝除氟效率在90%以上，效果十分顯著。
由于一段除氟至二段除氟之間僅僅采用自然沉淀方式，無(wú)任何過(guò)濾設(shè)備，在二段除氟工藝pH值回調(diào)時(shí)，水中部分顆粒懸浮物將會(huì)溶解，導(dǎo)致廢水中F含量上漲。在經(jīng)過(guò)二段除氟沉淀池完全反應(yīng)沉淀后，廢水中含F(xiàn)-量已達(dá)標(biāo)準(zhǔn)值。
2.2.2 化驗(yàn)結(jié)果分析
聚合硫酸鐵與氟離子發(fā)生的可能反應(yīng)如下：
絡(luò)合物被眾多絮體裹住，并與其一起沉降，從而使F-含量下降。另外，聚合硫酸鐵生成的氫氧化鐵是膠體，本身有較強(qiáng)的吸附作用，可以吸附水中的氟離子，從而進(jìn)一步降低廢水中的氟離子濃度。
3、結(jié)論
二段除氟法較一段石灰除氟后除鈣工藝更優(yōu)，且產(chǎn)生的溴鹽各項(xiàng)指標(biāo)均在產(chǎn)品雜質(zhì)規(guī)定限值內(nèi);二段除氟工藝pH值回調(diào)時(shí)，將會(huì)溶解水中部分顆粒懸浮物，導(dǎo)致廢水中F-含量上漲，建議一段二段之間增設(shè)過(guò)濾裝置;工藝使用兩段自然沉淀，除氟效果顯著。
聲明：
“廢電路板熔煉煙氣脫酸廢水除氟工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：江西瑞林稀貴金屬科技有限公司
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