一种电解金属锰用阴极板抛光废液的资源化利用方法与流程

1.本发明涉及电解金属锰厂阴极板处理技术领域，尤其是一种电解金属锰用阴极板抛光废液的资源化利用方法。


背景技术：

2.电解金属锰阴极板由316l型不锈钢板制作而成，316l不锈钢板主要化学成分含量如下：c≤0.03％、si≤1.00％、mn≤2.00％、p≤0.035％、s≤0.03％、ni:12.0％-15.0％、cr:16.0％-18.0％、mo:2.0％-3.0％。目前电解金属锰厂阴极板抛光处理过程，主要是以磷酸、浓硫酸混合物对阴极板浸泡，且同步通入直流电清除阴极板上残留物，在经历一定抛光周期后，抛光处理的效果会急剧下降，这是就需要对抛光液进行重新更换，而替换出来的抛光液则是含有大量fe、cr、ni、mn金属杂质的抛光废液。
3.目前，对于抛光废液的处理只是对其中的cr、ni有害杂质进行简单的无害化处理，没有实现其中有价金属的有效回收利用，因此对抛光废液的回收处理工艺进行研究，寻找有效分离铁、铬、镍三种物质的方法，最终实现金属锰抛光废液的综合回收处理是十分有必要的。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种电解金属锰用阴极板抛光废液的资源化利用方法，能有效的分离出铁、铬，实现金属锰抛光废液的综合回收处理。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
6.一种电解金属锰用阴极板抛光废液的资源化利用方法，包括以下步骤：
7.s1.用还原剂将抛光废液或稀释后的抛光废液中的cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
8.s2.取沉铬前液，调节ph至3.5～3.8，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液；
9.s3.取沉铬后液，加入氧化剂直至二价铁全部氧化成三价铁，调节ph生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
10.进一步的，还包括步骤s4.取沉铁后液，调节ph至7～10，直至不再产生沉淀，分离沉淀和清液，所述清液作为抛光废液稀释液循环使用。
11.进一步的，含铁沉淀用ph为1～3的酸液洗涤，固液比1～5:1，洗涤后得磷酸铁产品。
12.优选的，所述步骤s1中，还原剂为铁。
13.优选的，所述步骤s3中，氧化剂为液体氧化剂。
14.优选的，所述步骤s3中，氧化剂为双氧水。
15.优选的，所述步骤s2中，ph调节至3.8。
16.优选的，所述步骤s1中，还原剂的用量为理论用量的1.0～2.5倍。
17.优选的，所述步骤s3中，ph调节至＜3。更优选的，所述步骤s3中，ph调节至2.75。
18.调节酸度用的酸可选用硫酸、磷酸或盐酸，硫酸更为经济、环保。
19.以上所述电解金属锰用阴极板抛光废液的资源化利用方法，首先利用还原剂将抛光废液中的cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，再利用crpo4、fe3(po4)2沉淀范围ph值的差异，从溶液中沉淀分离出cr
3
，然后利用酸回调ph值到2，将溶液中的fe
2
用双氧水氧化到fe
3
后，与溶液中的po
43-形成fepo4沉淀，最终实现cr、fe分离回收。
20.在回收了cr、fe之后，还可以利用碱调节ph至7.5～8.5，将铁、铬、镍完全沉出分离，最后即将处理后的液体当做抛光废液稀释液循环使用。
21.本发明的方法，通过调节ph得到的磷酸铁产品颜色较白，色泽比较亮丽，磷酸铁产品进行1次洗涤或多次洗涤后，铁的含量都大于26％，达到工业级磷酸铁产品质量要求。
具体实施方式
22.以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。
23.将2l抛光废液稀释10倍，稀释后的抛光废液中各物质的量为：
24.表1.稀释液中各物质的量
[0025][0026]
后续实施例使用上述稀释后的抛光废液。
[0027]
实施例1
[0028]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0029]
表2.沉铬前液中各物质的量
[0030][0031]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.8，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0032]
表3.沉铬后液中各物质的量
[0033][0034]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.75，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0035]
表4.沉铁后液中各物质的量
[0036][0037]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.0，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0038]
表5.清液中各物质的量
[0039][0040]
实施例2
[0041]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0042]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.7，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0043]
表6.沉铬后液中各物质的量
[0044][0045]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.75，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0046]
表7.沉铁后液中各物质的量
[0047][0048]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至7.5，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0049]
表8.清液中各物质的量
[0050][0051]
实施例3
[0052]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0053]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.8，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0054]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.5，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0055]
表9.沉铁后液中各物质的量
[0056][0057]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.5，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0058]
表10.清液中各物质的量
[0059]
[0060]
实施例4
[0061]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0062]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.6，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0063]
表11.沉铬后液中各物质的量
[0064][0065]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.50，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0066]
表12.沉铁后液中各物质的量
[0067][0068]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.0，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0069]
表13.清液中各物质的量
[0070][0071]
实施例5
[0072]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0073]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.5，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0074]
表14.沉铬后液中各物质的量
[0075][0076]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.25，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0077]
表15.沉铁后液中各物质的量
[0078][0079]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.0，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0080]
表16.清液中各物质的量

、fe
2
，得沉铬前液；
[0101]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至4.0，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0102]
表20.沉铬后液中各物质的量
[0103][0104]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.75，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0105]
表21.沉铁后液中各物质的量
[0106][0107]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.0，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0108]
表22.清液中各物质的量
[0109][0110]
由对比例1和2可见，fe的浓度在ph》3.8之后开始明显减少，使得含铬沉淀中的铁含量提高，回收的磷酸铁产品减少，所以溶液进行反应的时候选择ph＝3.8较合适。如果再继续增大ph，则铁的减少比例会远大于铬的较少比例，而继续降低ph，则铬的含量会增加。
[0111]
对比例3
[0112]
s1.取2l稀释后的抛光废液，加入8.5g铁粉，常温下反应3h，待cr
6
、fe
3
还原成cr
3
、fe
2
，得沉铬前液；
[0113]
s2.取沉铬前液，用硫酸调节ph至3.8，待沉淀完全后，分离含铬沉淀和沉铬后液，沉铬后液中各物质的量为：
[0114]
s3.取沉铬后液，加入双氧水直至二价铁全部氧化成三价铁，用硫酸调节ph至2.75，生成磷酸铁沉淀，分离含铁沉淀和沉铁后液。
[0115]
表23.沉铁后液中各物质的量
[0116][0117]
当ph≥3时，沉铁液会出现浑浊，影响生成的磷酸铁的色泽及纯度。
[0118]
s4.取沉铁后液，加入生石灰使溶液ph至8.0，常温条件下反应8h，至完全沉淀，分离沉淀和清液，清液作为抛光废液稀释液循环使用。
[0119]
表24.清液中各物质的量
[0120]