银废水中沉淀剂选择实验研究

时间:2017-02-17 18:05:04 来源:论文投稿

1、氢氧化钠沉淀法来沉淀银

氢氧化钠沉淀法处理电镀含银废水原理:此沉淀法是通过投加化学沉淀剂发生化学反应,生成难溶的化学物质,呈沉淀析出。根据沉淀溶解平衡原理,难溶化合物AB的饱和溶液中,存在如下平衡关系[3][A+][B-]=Ksp(2--1)上式中,Ksp为难溶化合物的溶度积常数,简称溶度积,两种离子A+、B-在溶液中可能出现下列三种情况之一:[A+][B-]<Ksp溶液未饱和,A+、B-离子全部溶解在水中;[A+][B-]=Ksp溶液饱和,但不析出沉淀;[A+][B-]>Ksp溶液达饱和,必有难溶化合物从溶液中沉淀析出;显然,对于难溶性氢氧化物M(OH)n(n为金属Mn+离子的价态)同样有:M(OH)n=nOH-+Mn+Ksp=[Mn+][OH-]n式中:Mn+-------金属离子浓度Ksp-------沉淀溶度积常数可见,M(0H)n沉淀的形成条件是离子积大于其溶度积。根据公式(2--2)可知,经氢氧化物沉淀法处理金属离子废水,其出水浓度能否达到国家排放标准,不仅取决于Ksp的大小,而且还与溶液中0H-离子的浓度有关。结合公式(2--2)以及水的离子积Kw=[H-][OH+]可得氢氧化物沉淀形式的PH值:pH=14-l/n(lg[Mn+]一lgksp)(2--3)由(2--3)式可见,对于不同的金属离子,当金属离子浓度相同时,溶度积Ksp越小,所需形成沉淀的pH值越低;对于同一种金属离子,溶液中金属离子的浓度越低,所需沉淀的pH值越高。需要指出的是,以上计算方法得出的金属氢氧化物沉淀所需的pH值条件是理论计算值,不能作为废水处理的依据。由于实际废水中离子共存体系十分复杂,受温度、pH、搅拌时间、静置时间等干扰因素很多,各种金属氢氧化物形成沉淀的PH值通常要比理论值要高,所以最佳PH值需要通过实验确定[4]氢氧化物沉淀分离法是指对含金属离子的混合溶液在不同的PH范围内分别形成氢氧化物沉淀,常用的PH调整剂有氢氧化钠、氢氧化钙等。本实验研究是用氢氧化钠溶液调节废水液,使Ag+以AgOH的化合物形态沉淀,金属离子的氢氧化物的溶度积KsP2.0×10-8根据溶度积的概念可知,对于金属离子Mn+,在溶液中以M(OH)n沉淀析出的pH为[5]pH=14+l/n(lgksp[M(OH)n—lg[Mn+])当溶液中Mn+=1.0×10-5情况,或Mn+的浓度小于原始浓度的0.1%时,可以认为该金属离子己完全沉淀。此时溶液的PH为:pH=14+l/nlgksp[M(OH)n—l/nlg10-5由此可以计算出废液中银的沉淀的理论pH范围PH:6.30—10.07方法为:取一定体积稀释后废液,边搅拌边加入20%的氢氧化钠溶液,调节溶液pH值至一合适数值,过滤,分析滤液含银量,计算银的沉淀率损失率。本实验采用氢氧化钠沉淀法处理废液,同样地量取400ml已配制好的银液于500ml烧杯内,边搅拌边加入20%的氢氧化钠溶液,调节溶液的pH值为10.7左右,静置分层后过滤,分析滤液中银的含量为0.9mg/L左右,通过计算得知此种方法银的收率较高达99.12%。

2、氨水沉淀法沉淀银

采用氨水沉淀法,同样地量取一定量的电镀含银废液,边搅拌边加入氨水,当调节至溶液PH为6.5左右时停止搅拌和滴加氨水,过滤后,取滤液检测其中的含银量为1.2mg/L,计算可得银的收率为94.59%。采用氢氧化钠沉淀法沉淀,调废液pH值使溶液中银等金属离子沉淀的方法,根据难溶氢氧化物的溶度积常数可以计算出银在一定浓度溶液中开始沉淀和完全沉淀的pH值。因此,从理论上看,溶液中的银可以通过调节溶液的PH值很好地把它们沉淀出来。但是,此方法对PH控制要求非常高,因为如果加入的氨水过量,生成的沉淀与过量的氨水反应,会发生银镜反应[6]。CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O。

3、结论

总的来说,是相同条件下,硫化钠沉淀法、氢氧化钠沉淀法和氨水沉淀法处理含银废液。其中硫化钠法来沉淀银,因为容易产生刺鼻的硫化氢气体,所以不采用此方法;氨水沉淀法沉淀是不好控制如果条件掌握不好,常会形成胶体溶液,甚至是己经凝聚的胶体沉淀还会因胶溶作用而重新分散到溶液中,此方法对PH控制要求非常高,而氢氧化钠沉淀法可以避免上述的问题,过程简单容易操作,所以建议选用此法工商管理论文来沉淀电镀废水中的银。

作者:陈明 单位:四川省攀枝花市环境监测站


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