「苏州银焊条回收」,扩散渗析法回收钕铁硼磁材电镀酸洗废液中的硝酸

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「苏州银焊条回收」,扩散渗析法回收钕铁硼磁材电镀酸洗废液中的硝酸

「苏州银焊条回收」,扩散渗析法回收钕铁硼磁材电镀酸洗废液中的硝酸
第34卷第2期湖南贵金属
扩散渗析法回收钕银硼磁材电镀酸洗废液中的硝酸
王贵超,刘荣丽,易师,余荣旻
湖南稀土金属材料研究院,湖南长沙
摘要:采用扩散渗析法回收钕银硼磁「苏州银焊条回收」材电镀前处理酸洗废液中的硝酸,研究了三种渗析膜对硝酸回收的分离性能,考察了废液流量、废液流量和自来水流量比对硝酸回收率的影响,实验结果表明膜扩散渗析法对钕银硼磁材酸洗废液中的硝酸具有良好的分离性能,较好地实现了硝酸与金属离子的分离,为后续稀土元素的回收提供了更好的理化条件。
关键词:扩散渗析;废酸;回收
酸洗能够去除钕银硼磁材表面的氧化层,是钕银硼磁材电镀前处理中一道必不可少的工序,该工序中需使用大量硝酸,配成质量分数15%~20%的酸洗液。随着使用次数的增加,磁材与酸洗液的反应速率下降,同时产生大量的酸雾,影响正常的生产效率和员工健康,需要及时更换。更换掉银水回收的酸洗废液中还含有约8%~11%的硝酸和5~7/的稀土金属离子,由于酸度较高,直接排放会对管道设施造成腐蚀,至污水站后又需添加大量片碱或石灰中和才能进一步处理达标,这既增加了污水站的处理压力又浪费了稀土资源。由于酸洗液几乎天天更换,每天可产生数吨废液,因此,回收酸洗废液中的硝酸和稀土元素具有较大的经济效益和环境效益。
针对这一现状,本试验采用扩散渗析技术回收酸洗废液中的硝酸,实现硝酸的回收利用,减少环境污染,解决废酸的综合利用问题[1]。通过渗析试验,考察三种渗析膜对硝酸的分离性能,并研究不同的废液流量、废液流量和自来水流量比对硝酸回收率的影响。具体回收工艺流程见图1。
图1酸洗废液硝酸回收工艺流程图
1.1酸洗废液来源
表1酸洗废液成分表/
1.2试验设备
试验采用的渗析器来自山东天维膜技术有限公司,型号为-001。该设备由39张阴离子交换膜,40张隔板及80张垫片组成,膜规格为200×
400。
试验共采用了三种渗析膜来进行对比试验,具体型号包括:120、120、120。三种渗析膜的性能参数见表2[2]。
表2三种系列渗析膜的性能参数
交换容量含水量
/·-1/2·-1干基干基
工艺简介
0.18
1.94
0.562
苯环溴0.16,甲基溴
0.32,混合胺交联
0.12
1.92
0.378
苯环溴「苏州银焊条回收」0.16,甲基溴
0.29,三甲胺交联
0.18
2.18
0.573
苯环溴0.16,甲基溴
0.32,三甲胺交联
湖南贵金属第34卷
2结果讨论
在扩散渗析法回收酸洗废液中硝酸的试验过程中,影响硝酸回收的主要因素有废液酸度、渗析膜的种类、废液流量以及废液和自来水流量比和静置时间等[3]。考虑到生产的实际情况,废液的酸度基本固定,因此本次试验主要从渗析膜的种类、废液流量以及废液流量和自来水流量比三个方面对硝酸的回收效果进行研究。
2.1渗析膜种类对硝酸回收率的影响
在酸洗废液中3为108/,废液流量为10/,废液与自来水流量之比为1∶1条件下,研究三种工业银回收渗析膜对硝酸的回收效果和3+的截留率的影响,试验结果见表3。
表3渗析膜种类对硝酸回收率的影响%
3回收率/%
3+截留率/%
89.83
95.84
89.73
96.19
91.06
96.57
由表3可知,在废液流量和废液与自来水流量比不变的条件下,三种渗析膜都实现了3的回收和3+的截留。相对而言,120膜对3的回收效果更好,这是因为120膜相较另外两种膜的交换容量更大。
2.2废液流量对硝酸回收率的影响
在酸洗废液中3为108/,渗析膜为120型,自来水流量为10/条件下,研究不同废液流量对3回收率和3+的截留率的影响,试验结果见表4。
表4废液流量对硝酸回收率的影响
废液流量
/·-1
3回收率
3+截留率
93.35
96.87
91.16
96.42
88.12
93.38
87.61
90.17
由表4可知,在膜种类和水流量不变的情况下,随着废液流量的增大,硝酸的回收率降低,这是由于废液流量增大,使部分+还未通过渗析膜进行传质交换便已流出,故硝酸的回收率减小,同时3+的截留率也减小[4]。在实际生产中,为提高效率和节省成本,需在废酸流量尽量大的情况下取得较高的硝酸回收率,两者对比考虑,在实际操作时废液流量取10/最佳。
2.3废酸流量与自来水流量比对硝酸回收率的影响在酸洗废液中3为108/,渗析膜为120型条件下,研究不同废液流量和自来水流量比对3回收率和3+的截留率的影响,试验结果见表5。
表5废液流量与自来水流量比对硝酸回收率的影响
废液流量与自来水流量比
3回收率
3+截留率
93.75
96.92
93.07
96.71
91.12
96.39
88.31
93.27
由表5可知,在废液流量与自来水流量比增大时,硝酸回收率降低,这是因为随着水流量的降低,膜两侧的离子浓度差增大,使得+的传质速率降低,导致了硝酸回收率的下降[5]。但925银回收是,过低的废液和自来水流量比又会降低再生酸的浓度,不利于后续工段的重复利用,综合考虑选择废液流量与自来水的流量比为0.9∶1。
试验证明,扩散渗析法对钕银硼磁材酸洗废液中的硝酸具有良好的分离性能,在本试验条件下,选择渗析膜种类为120,废液流量为10/,废液流量与自来水流量比为0.9∶1时,硝酸回收率达到93%以上,并且3+截留率也达到了95%以上,较好地实现了硝酸与金属离子的分离,为后续稀土元素的回收提供了更好的理化条件。
我国钕银硼磁材生产厂家有几百家,每年产生大量的酸洗废液,不仅污染环境,也极大地浪费了资源,采用渗析法回收酸洗废液中的酸,既取得了很好的环境效益和社会效益,又给厂家节省了生产成本,带来了可观的经济效益,具有很好的推广价值。

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