대부분의 전기 도금 폐수 처리 방법은 슬러지를 생성하는데, 화학 침전은 슬러지의 주요 공급원이다. 이온 교환법, 활성 숯법과 같은 일부 방법은 진흙을 직접 생산하지 않지만 재생액 처리와 같은 방법의 일부 보조 부분에서도 진흙을 생산할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 이온 교환, 활성 숯법, 활성 숯법, 활성 숯법, 활성 숯법, 활성 숯법, 활성 숯법, 활성 숯법) 국내외 모두 화학법을 주요 처리방법으로 삼았기 때문에 전기 도금 진흙의 형세가 매우 심각하다. 전기 도금 폐수 처리 방법에 따라 전기 도금 슬러지는 혼합 슬러지와 단순 슬러지로 나눌 수 있습니다. 전자는 다양한 종류의 전기 도금 폐수 혼합 처리로 형성된 슬러지이다. 후자는 크롬 함유 슬러지, 구리 함유 슬러지, 니켈 함유 슬러지, 아연 함유 슬러지 등 다양한 종류의 전기 도금 폐수를 별도로 처리 한 후 형성된 슬러지입니다. 하지만 실제로 전기 도금 중소기업의 폐수는 대부분 처리된 혼합 슬러지다. 따라서 현재 전기 도금 진흙의 처리와 자원화 이용도 혼합 진흙에 집중되고 있다.
전기 도금 폐수 처리 과정에서 발생하는 진흙에는 유해 중금속이 함유되어 있어 축적되고 불안정하며 유실되기 쉽다. 잘못 처리하면 마음대로 쌓는다. 직접적인 결과는 진흙 속의 구리, 니켈, 아연, 크롬 등 중금속이 빗물 침출 작용에 따라 슬러지, 토양, 농작물, 인체의 경로를 따라 이동함으로써 지표수, 토양, 지하수의 2 차 오염을 초래하고 심지어 생물사슬을 위태롭게 하여 심각한 환경파괴를 초래할 수 있다는 것이다.
전기 도금 슬러지의 특성과 위험성에 따라 환경 오염과 자원 회수를 방지하는 관점에서 주로 다음 두 가지 처리 방법을 사용합니다. 하나는 처리 후 진흙이 2 차 오염을 일으키지 않고 버려지는 저장물, 즉 무해화 처분이다. 두 번째는 진흙 속의 중금속 자원, 즉 재활용을 종합적으로 회수하는 것이다.
2 전기 도금 중금속 슬러지 무해한 처리
오폐물 무해화 처리 기술은 오폐물 자원화를 실현하는 전제조건이다. 우리나라 200 1 및 2 월 17 이 발표한' 유해 폐기물 오염 방지 기술 정책' (순환발 [2006 54 38+0]654 38+099 호) 에서 20 까지
2. 1 경화제 경화
많은 위험한 고체 폐기물 처리 방법 중에서 경화 기술은 유해 폐기물 처리의 중요한 기술이며 지역 중앙 집중식 관리 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 다른 처리 방법에 비해 경화 재료가 쉽게 얻을 수 있고, 처리 효과가 좋고, 비용이 저렴하다는 장점이 있다. 경화 과정은 첨가제를 이용하여 폐기물의 공학적 특성 (예: 침투성, 압축성, 강도) 을 바꾸는 과정이다. 최근 몇 년 동안 미국, 일본, 일부 유럽 국가들은 유독성 고체 폐기물에 대해 고체화 처리 기술을 채택하여 유해 물질을 무해한 물질로 바꾸는 최종 처분 방법으로 여겨지고 있다. 사용 된 경화 재료는 시멘트, 석회, 유리 및 열가소성 물질입니다. 이 가운데 시멘트 경화는 국내외에서 가장 많이 사용되는 경화 기술이며 미국에서는 유망한 기술로 꼽힌다. 특정 중금속을 고정시키는 데 매우 효과적이라는 것이 입증되었습니다. 미국 국가환경보호국도 일부 특수공장에서 나오는 진흙을 없애는 데 좋은 효과가 있다는 것을 확인했다. 지아 등은 아로이 등 전기 도금 진흙 시멘트 경화 연구 경험을 총화하여 일련의 실험 연구를 진행했다. 그 결과, 도금 중금속 진흙에 시멘트 425 호를 첨가하고 콘크리트와 진흙의 비율이 40: 1 또는 50: 1 인 경우 28 d 강도가 시멘트 275 호에 달할 수 있는 것으로 나타났다. 경화체는 아연, 구리, 니켈, 크롬 이온에 좋은 경화 효과를 가지고 있다. 추가 연구를 통해 전기 도금 슬러지는 철산소체 사전 경화를 사용한 다음 콘크리트와 1: 30 의 비율로 경화되는 것으로 밝혀졌다. 샘플과 그 침출액을 분석한 결과, 이 방법은 Zn, Ni, Cu, Cr 에 대해 비교적 좋은 고체화 안정화 효과를 가지고 있으며, 제품 강도는 325 번 시멘트 표준에 달할 수 있다는 것을 발견했다. 오소린 등은 크롬 도금 진흙을 대상으로 시멘트를 고화제로 하고, 황산우레아와 규산나트륨을 첨가제로 다른 첨가물의 양, 비율, 다른 pH 값에 따라 크롬이 물에 스며드는 법칙을 연구했다. 실험 결과 시멘트 경화 효과가 더 좋은 것으로 나타났다. (시멘트): (크롬 진흙) 비 1.5: 1.0. 황우레아, 규산나트륨 등의 첨가물을 첨가하면 크롬의 침출 농도를 낮출 수 있고, 황우레아의 안정화 효과는 규산나트륨보다 우수하며, 둘 사이에 일정한 시너지 효과가 있어 규산나트륨은 고화 블록의 강도를 크게 높일 수 있다. 시멘트 경화 전기 도금 슬러지 대신 HAS 토양 경화제를 사용하면 좋은 불 침투성, 불 침투성 및 충분한 기계적 강도를 가진 사면 보호 벽돌을 얻을 수 있습니다. 이런 고화 공예는 전기 도금 진흙의 자원화 활용을 위한 새로운 길을 열었다.
2.2 매립
경제, 기술, 폐기물 현황을 보면 매립 기술은 우리나라 위험폐기물의 무해화 처분에 더 적합하지만 국내에서 전기 도금 슬러지 등 위험폐기물에 대한 매립 기술은 여전히 낮은 수준이다. 대부분의 산업 유해 폐기물은 단순히 쌓거나 묻을 뿐이기 때문에 환경 파괴가 상당히 심각하다. 특히 지하수의 오염이 두드러진다. 그러나 기술적 장애는 한계가 있어 현재와 가까운 시일 내에 매립할 필요가 있다. 특히 유해 폐기물의 안전한 매립, 즉 매립 전에 반드시 사전 처리를 하여 안정화시켜 독성이나 용해성으로 인한 잠재적 위험을 줄여야 한다는 점을 강조한다. 최근 몇 년 동안, 국가는 점차 전기 도금 슬러지 등 유해 폐기물의 관리와 처분을 개선하였다. 1995 년 광둥성 선전시는 국제 표준에 부합하는 최초의 유해 폐기물 매립지를 건설했다. 200 1 년, 국가는' 유해 폐기물 매립 오염 통제 기준' (GB 18598-200 1) 을 공포하여 전기 도금 슬러지의 무해한 폐기를 위한 좋은 기반을 마련했다.
2.3 바다에 던져진다
사실 바다에 던지는 것은 오염물의 이동이다. 거리와 깊이가 적합한 처분장을 선택하여 전기 도금 슬러지를 큰 수신기로 바다에 쏟아 부었다. 바다에 던지는 것은 일찍이 진흙 처분의 중요한 방법이었다. 예를 들어, 미국은 1899- 1965 에서 도금 중금속 진흙을 포함한 다양한 폐기물을 바다에 투입하고, 유럽 국가 영국과 아일랜드의 고체 폐기물의 25 ~ 45% 는 바다에 투입된 방식으로 처리한다. 그러나 독성이 뚜렷한 진흙은 반드시 고화 처리를 거쳐야 바다에 들어갈 수 있다. 직접 바다에 던지든 고체화됐든 해양 생태계와 인간의 건강에 대한 위협은 불가피하기 때문에 국제협약은 명시적으로 금지되어 있으며 1998 이후에는 직접 바다로 오염물을 배출하는 것을 허용하지 않는다.
2.4 소각 열처리
진흙 소각은 고온을 통해 진흙 속의 유기물을 완전히 산화시켜 분해하여 진흙 속의 일부 독성 성분의 독성을 최소화하는 것이다. 열처리를 소각하면 전기 도금 슬러지의 부피를 크게 줄이고 환경에 미치는 피해를 줄일 수 있다. 또한 소각된 산물은 벽돌, 포장, 기타 용도, 소각으로 인한 열과 같은 활용 가치를 가지고 있습니다. 따라서 소각 열처리는 빠르고 효과적인 전기 도금 슬러지 무해화 기술이다. 최근 몇 년 동안 일부 학자들은 소각 감량을 기초로 소각난로 찌꺼기의 자원화 이용에 대해 광범위한 연구를 진행했다. 창화 등은 저농도 구리 니켈을 함유한 전기 도금 중금속 진흙을 연구 대상으로 적절한 온도에서 소각하여 사전 처리함으로써 진흙 중금속의 함량을 높여 결국 유가 금속을 침출하여 스펀지 구리와 황산 니켈 제품을 생산하는 조건을 만들었다. 그러나 에너지 소비가 높기 때문에 소각 설비와 조건에 대한 요구가 있어 일반 소형 전기 도금 공장은 거액의 처리 비용을 감당하기 어려워 대대적인 보급이 어렵다.
3 전기 도금 중금속 슬러지 종합 이용
자원의 고갈과 환경오염의 심화로, 전기 도금 슬러지는 중요한 중금속 자원의 재활용으로 국내외 연구의 핫스팟이 되어 왔다. 1970 년대와 1980 년대에 공업화 국가들은 전기 도금 진흙에서 중금속을 회수하는 신기술을 개발하는 것을 보편적으로 중시했다. "칠오" 와 "팔오" 기간 동안 중국은 전기 도금 슬러지 자원화 전문 연구 프로젝트도 설립했다. 전기 도금 슬러지는 값싼 2 차 자원으로서, 처리 방법이 적절하다면 폐기를 보물로 만들어 상당한 경제적, 환경적 효과를 가져올 수 있다. 경제와 사회가 급속히 발전함에 따라 전기 도금 진흙의 자원화 이용은 점차 유망한 녹색 산업이 될 것이다.
3. 1 중금속 회수
3. 1. 1 침출-침전법은 전기 도금 슬러지를 선택적으로 침출하여 중금속을 용해시키는 데 사용되며 중금속을 회수하는 중요한 단계이자 후속 금속 회수율을 결정하는 열쇠입니다. 금속의 침출과 용해는 주로 산침과 암모니아침이다. 현재 국제적으로 비교적 선별적으로 비교적 좋은 암모니아 침출이 선호되고 있다. 침법으로 침출액 중의 중금속을 분리하여 회수하기 때문에 공예가 간단하고 응용이 광범위하다. 체코 U 의 연구원들은 니켈 도금 진흙을 처리하는 다단계 침전 공정을 제시하고 실험실에서 연구를 진행했다. 이 기술에는 진흙 산침과 각종 침전 방법으로 황산염 침출액을 정화해 니켈 도금 슬러지에 저장된 Fe, Zn, Cu, Cr, Cd, A 1 등의 불순물을 제거하고, 마지막으로 침전된 니켈을 수산화물로 정화액에서 분리한다. 결국 니켈 침전의 순도는 야금 공업에서 직접 재사용하기에 충분하다. 마오는 어떨까요? 황화물 침전 분리 정제, 염소산 나트륨 황산체계 침출 회수 구리의 공예 경로를 연구했다. 구리의 총 회수율은 94.5% 에 달했다. 지등은 상온 침출, 철분 치환, 다단계 침전정화, 전기 도금 슬러지로 황산니켈을 종합적으로 활용해 품위 90% 이상, 회수율 95% 의 스펀지 구리 분말을 얻어 회수율 80% 이상의 산업용 순황산 니켈을 확보했다.
3. 1.2 침출-용제 추출법
전기 도금 슬러지의 용제 추출법은 침수액에 물과 상호 호환되는 유기용제나 추출제를 함유한 유기용제를 첨가하는 것으로, 물질 전달 과정을 통해 슬러지 중금속물질 일부를 유기상으로 유입시켜 분리 농축의 목적을 달성한다. 액체 추출이라고도 합니다. 1970 년대 스웨덴 국가기술개발위원회는 찰모스 대학에서' 침출-용제 추출' 공정을 개발해 전기 도금 진흙에서 구리, 아연, 니켈 등 중금속을 회수하고 공업규모를 형성하고 있다. 국내 주 등은 용제 추출 기술을 주체로 전기 도금 진흙에서 유가 금속을 회수하는 일련의 실험 연구를 진행했다. 우선, 암모니아 착물, 그룹 침출, 암모니아 증발, 황산 가수 분해, 용제 추출 및 금속염 결정화 공정을 통해 전기 도금 슬러지로부터 귀중한 금속을 회수하고 구리, 아연, 니켈 및 크롬을 함유 한 다양한 고순도 금속염 제품을 얻습니다. 이후 N, 등유, H sO 4 급 역류 추출 공정을 채택해 구리 추출률을 99% 에 이르고 * * * 에 저장된 니켈, 아연 손실은 거의 0 에 달했다. 이 과정에서 구리는 구리 소금 CuSO 5h: O 또는 전해 고순도 구리로 회수된다. 예비 경제 분석에 따르면 그 생산액은 일상적인 운영비를 상쇄하여 높은 경제적 효과를 가지고 있다. 전체 과정은 간단하고, 순환이 가능하며, 기본적으로 2 차 오염을 일으키지 않는다. 이후 공예를 개선한 후 팀은 황산 침출 -P ~ 등유-황산체계 추출 분리철 나트륨 비누 -P: 를 연구했다. 등유-황산체계 * * * 크롬과 알루미늄-반추출 공정을 이용하여 크롬과 알루미늄을 분리하고 전기 도금 슬러지 암모니아 침지 찌꺼기에서 금속을 회수한다. 최적화 실험을 통해 전체 프로세스에 가장 적합한 프로세스 매개변수를 결정합니다. 그 결과, 철 크롬 찌꺼기의 크롬, 알루미늄, 철은 고순염으로 회수할 수 있으며 화학 시약, 회수율은 95% 이상인 것으로 나타났다. 포르투갈의 J.E.Silva 등은 황산침출-구리 교체-크롬 침전 -D2EHPA 와 Cyancx 272 로 Cu, Cr, Zn, Ni 등 중금속이 함유된 도금 슬러지에서 아연과 니켈을 결정화하는 과정을 연구했다. 그 결과 D2EHPA 의 아연 추출률이 Cyancx 272 보다 높았으며 유기상에서의 아연은 모두 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 결정화 후 고순도 황산 니켈 제품을 얻을 수 있다. 구리와 크롬을 제거하는 단계에서 구리의 회수율은 90% 에 달하며, 생성된 Cr-CaCO 침전으로 규산염 소재를 만들 수 있다.
3. 1.3 전기 분해법
물리 화학에서 전기 분해의 기본 원리에 따르면, 국내 일부 제련소는 주로 Fe(OH) 와 Cr(OH) 을 함유한 진흙을 전기 분해하여 처리하는데, 우한 제련소의 관행은 참고할 만하다. 그들은 진흙에 일정량의 물과 황산을 넣고 30 min 을 끓여 여과된 필터를 냉동통에 옮긴 다음 1 ~ 2.5 배 이론량의 황산암모늄을 넣어 결과 황산 크롬과 황산철을 황산철로 변환하고 저온 (75 C) 에서 크롬과 철의 용해도 차이에 따라 분리했다 마지막으로 크롬의 90% 이상이 재활용 가능합니다.
3. 1.4 수소 복원 분리법 수소 복원 분리 금속 물질은 비교적 성숙한 기술이다. 1950 년대 이후 공업에서 수소 환원법으로 구리 니켈 코발트를 생산하여 상당한 경제적 사회적 효과를 거두었다. 장관동 등? 。 습식 수소 환원법을 이용하여 전기 도금 슬러지 암모니아 침지 산물 중 구리 니켈 아연 등 귀중한 금속을 종합적으로 회수하고 구리 분말과 니켈 분말을 분리하는 데 성공했다. 실험 결과 약산성 황산 암모늄 용액에서 구리 니켈 분리가 잘 작동하는 것으로 나타났다. 두 금속 분말의 순도는 99.5% 에 달하며, 3 동 분말과 3 니켈 분말의 제품 요구 사항을 충족합니다. 구리의 회수율은 99%, 니켈의 회수율은 98% 이상에 달한다. 이를 바탕으로 환원 테일 액에서 아연을 회수했다. 이 방법은 공예가 간단하고, 투자가 적고, 제품 순도가 높기 때문에 공업 생산에서 더욱 개선하고 보급할 가치가 있다.
3. 1.5 소성산 용해법 Jitka Jandova 등 고온 소성 과정에서 철, 아연, 알루미늄, 니켈, 실리콘과 같은 대부분의 불순물은 천천히 용해되는 산화물로 변환되어 후속 과정에서 구리가 분리되고 결국 Cu (SO) H: 0 으로 회수됩니다. 이 방법은 공예가 간단해서 다른 시약 추가가 필요 없어 경제성과 단순성이 강하다. 그러나 회수된 구리 소금 불순물이 많아 공예를 더욱 최적화해야 한다.
3.2 페라이트 종합 이용 기술
철산소 기술은 철산소 생산의 원리에 근거하여 발전한 것이다. 철산소체가 기술을 종합적으로 이용하여 전기 도금 중금속 진흙을 처리하고 적절한 공업 제품을 만드는 것은 실험 연구를 거쳐 많은 학자들의 인정을 받는 방법이다. 전기 도금 슬러지는 전기 도금 폐수의 철 응집의 산물이기 때문에 전기 도금 슬러지에는 일반적으로 많은 철 이온이 함유되어 있으며, 특히 Cr 을 함유 한 전기 도금 슬러지에서는 적절한 무기 합성 기술을 통해 복합 페라이트로 전환 될 수 있습니다. 전기 도금 슬러지 속의 철이온 등 금속이온은 반스피넬 면심 입방구조의 Fe3O4 의 격자 위치에 묶여 있으며, 그 결정체 구조는 안정적이어서 2 차 오염을 제거하는 목적을 달성한다.
철산소화는 건법과 습법의 두 가지 공예로 나눌 수 있다. 상해교통대학 자는 상해전기공장, 상해펌프공장에서 생산한 전기 도금 진흙을 원료로 하여 습법으로 철흑제품을 합성하고, 철흑안료를 원료로 C43-3 1 블랙 알키드 페인트, Y53-4-2 철흑유성 방청페인트 등을 개발했다. 그런 다음 원래 전기 도금 오폐물로 철산소체를 합성한 뒤 건조법 복원 건조 신공예를 개발해 특허를 출원했다. 이 공정은 성능이 우수한 자성 탐상 분말을 합성할 수 있으며, 공예가 간단하고, 생산률이 높으며, 2 차 오염이 없고, 처리 비용이 낮다는 장점이 있다.
3.3 비료 퇴비를 만들다
국내외에서 슬러지 중금속 오염을 통제하는 주요 방법은 슬러지 퇴비를 이용하는 것이다. 퇴비는 일정한 수분, C/N 및 통풍 조건 하에서 미생물 발효를 통해 유기물을 비료로 바꾸는 과정이다. 자연계의 많은 미생물들은 모두 유기물을 산화분해하는 능력을 가지고 있다. 미생물을 이용하여 일정한 습도와 pH 조건 하에서 유기물을 생화학적으로 분해하여 부식질 물질을 형성하여 비료로 사용하고 토양을 개량할 수 있다는 것이 실증되었다. 미생물의 0 요구 사항에 따라 호기성 퇴비와 혐기성 퇴비로 나눌 수 있으며 퇴비는 온도를 높이고 분해 속도를 높이며 병원균을 죽일 수 있다. 전기 도금 슬러지 퇴비화에 관한 연구는 여전히 탐사 단계에 있다. 주 등은 전기 도금 폐크롬액 중의 크롬 진흙을 이용하여 퇴비를 한다. 24 일 후 1 g 슬러지의 크롬 (VI) 함량은 원래의 4.060 mg 에서 0.028 mg 로 낮아져 대부분의 중금속을 경화시켜 독성이 크게 떨어졌다. 퇴비 후의 진흙은 화훼 분재 실험에 적용되어 좋은 성장반응을 보이고 인간 먹이사슬을 피하며 크롬 진흙을 함유한 처리와 자원화 활용을 위한 새로운 길을 열었다. 상하이 교통대학의 연구원. 。 전기 도금 진흙을 합성한 철산소체를 자화하여 자성 비료를 만들어 밭에 응용하다. 그 결과, 이 자기비료를 시용하면 닭털 양파 등 작물의 생산량을 크게 높이고 성장주기를 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 우리나라의 전기 도금 진흙 중금속 함량은 보편적으로 비교적 높고, 성분이 복잡하다. 퇴비 후의 진흙은 농업에 여전히 어려움과 위험이 있으며, 퇴비 주기가 길고 절차가 복잡하며, 전기 도금 진흙 퇴비에 대한 연구도 제한하고 있다.
3.4 수정 된 플라스틱 제품 생산
전기 도금 진흙과 폐플라스틱을 이용하여 공동으로 개조성 플라스틱 제품을 생산하는 것은 국내에서 독창적인 신기술로 상해의 여러 과학연구기관이 공동으로 개발한 것이다. 그 기본 원리는 플라스틱 고체화 방법을 채택하여 전기 도금 진흙을 충전재로 하여 적당한 온도에서 폐플라스틱과 섞고 억압이나 사출 성형을 통해 개조성 플라스틱 제품을 만드는 것이다. 전기 도금 슬러지는 전용 TGZS 300 고습 자재 건조기에서 400 ~ 600 C 건조한 후 중금속이 기본적으로 안정되어 침출 시험이 국가 표준에 부합한다. 연구에 따르면 개조되지 않은 전기 도금 슬러지와 플라스틱은 물리적으로 혼합되어 소포 경화에 속한다. 그러나 표면활성제 (예: 유산나트륨) 를 개조한 후 X-선 분말 회절도 분석에 따르면 뚜렷한 화학효과가 있어 진흙의 소수성을 높이고 접촉각은 100 에 달한다. 따라서 플라스틱과의 호환성이 우수하고 충전이 균일하면 역학 성능이 향상될 수 있다고 추측할 수 있습니다. 이 공정에서 생산된 플라스틱 제품 (개조성과 건조한 전기 도금 슬러지 포함) 은 중금속의 침출률과 플라스틱 제품의 기계적 강도가 모두 규정된 지표에 이를 수 있음을 보여준다.
전기 도금 슬러지와 폐플라스틱을 이용하여 개조성 플라스틱 제품을 공동으로 생산하여 폐기물의 안전한 처분을 해결하고 폐기 자원을 최대한 활용했다. 폐기물을 보물로 바꾸고, 종합적으로 이용하고, 폐기물 자원화를 실현하는 중요한 방법이며, 좋은 사회적, 환경적 효과를 가지고 있다.
4 결론
전기 도금 산업은 오늘날 세계 3 대 오염 산업 중 하나입니다. 전 세계적으로 나날이 취약한 생태 환경과 희소한 자원에 직면하여 전기 도금 슬러지의 무해화 처분과 종합 활용을 적극적으로 전개하는 것은 중요한 의의가 있으며, 사회의 지속 가능한 발전을 실현하는 필연적인 선택이다.