[go: up one dir, main page]

CN114477573B - 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法 - Google Patents

一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114477573B
CN114477573B CN202210215050.6A CN202210215050A CN114477573B CN 114477573 B CN114477573 B CN 114477573B CN 202210215050 A CN202210215050 A CN 202210215050A CN 114477573 B CN114477573 B CN 114477573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
diaphragm electrolysis
electrolysis
aluminum sulfate
separation method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210215050.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114477573A (zh
Inventor
姜德胜
曹羽芹
马超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centillion Resource Regeneration Wuxi Co ltd
Original Assignee
Centillion Resource Regeneration Wuxi Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centillion Resource Regeneration Wuxi Co ltd filed Critical Centillion Resource Regeneration Wuxi Co ltd
Priority to CN202210215050.6A priority Critical patent/CN114477573B/zh
Publication of CN114477573A publication Critical patent/CN114477573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114477573B publication Critical patent/CN114477573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4676—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/16—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4611—Fluid flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品。本发明提供的分离方案，通过采用特定的分离过程针对pH值为1.5‑3的含三价铬和铝的溶液实现了铬和铝的高效分离，分离过程不会引入其他杂质，分离效率高。

Description

一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法
技术领域
本发明涉及元素分离提纯领域，具体涉及一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法。
背景技术
目前，铝制品厂产生的铝泥为氢氧化铝，资源化方向是做成硫酸铝净水剂。但由于铝制品处置过程中可能带来的设备轻微腐蚀导致泥中含有少量的铬，进而转移到净水剂中，含量在20-200ppm；给净水剂的使用带来较大风险。
常规操作是将产品与正常硫酸铝勾兑后出售使用。
而目前成熟的除铬技术基本都集中在废水处置与排放领域，即都是加还原剂保证溶液中的铬都是三价铬，再通过调节pH的方法将铬转换为氢氧化铬从溶液中去除；过程中再辅助一些其他操作强化铬的沉淀，使废水能够达标排放。
如CN104761084A公开了一种基于还原沉淀的水中六价铬快速去除方法，包括以下步骤：(1)将六价铬水溶液的pH值调节为3.5-6.0，温度调节为10-30℃；(2)将三氯化铁和硼氢化钠分别加水配成三氯化铁母液和硼氢化钠母液；(3)在搅拌条件下向步骤(1)调节后的六价铬水溶液中依次加入上述三氯化铁母液和硼氢化钠母液；(4)保持搅拌，直至六价铬被还原为三价铬且生成沉淀并沉淀下来。该方案通过三氯化铁和硼氢化钠的协同作用，包括还原作用、吸附作用以及共沉淀作用，将水中的六价铬一步去除，具有药剂易得、适应六价铬废水pH值和浓度范围宽、反应条件温和、反应速率快、去除容量大、沉降效果好等优点。
如CN110818123A公开了一种三价铬镀铬废水的处理方法，利用亚铁离子与钙离子的协同效应，用亚铁离子和钙离子沉淀废水中含羧基的有机酸配位剂，从配合物中释放出来的三价铬生成氢氧化铬沉淀，从而有效去除三价铬。并用次氯酸钠溶液作氧化剂，控制ORP值和氧化时间，确保氧化反应的进程使其能够有效破坏废水中的有机添加剂，降低其COD。使得各指标满足废水排放标准，保护环境的同时，降低废水处理成本、提高经济效益。
然而在使用正常工艺除铬，会导致铝与铬同时沉淀，进而回到铝泥的状态；使用正常工艺也无法有效利用含铬铝泥。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，解决目前针对酸性硫酸铝溶液中三价铬和铝无法实现高效分离的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为为pH值为1.5-3的硫酸体系；
(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品。
本发明提供的分离方案，通过采用特定的分离过程针对特定pH值范围内含三价铬和铝的溶液实现了铬和铝的高效分离，分离过程不会引入其他杂质，分离效率高。其中含三价铬和铝的溶液可以通过将含铬的铝泥溶于酸中得到。
本发明中，通过采用特定的隔膜电解不仅避免了采用如高锰酸根及高铁酸根等氧化剂使用时引入新的杂质的缺陷，同时也避免了在酸性条件下采用常规电解设备存在的电解产生的六价铬被再次还原的问题。
本发明中，步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为1.5-3，例如可以是1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3等，但不限于所列列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000-50000ppm，铬离子的浓度为20-200ppm。
本发明中，所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000-40000ppm，例如可以是10000ppm、12000ppm、16000ppm、18000ppm、20000ppm、22000ppm、24000ppm、26000ppm、28000ppm、30000ppm、32000ppm、34000ppm、36000ppm、38000ppm、40000ppm、45000ppm或50000ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铬离子的浓度为20-200ppm，例如可以是20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、110ppm、120ppm、130ppm、140ppm、150ppm、160ppm、170ppm、180ppm、190ppm或200ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板。
优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板。
优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中极板间电压为20-24V，例如可以是20V、20.5V、21V、21.5V、22V、22.5V、23V、23.5V或24V等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜。
优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液。即为本发明步骤(1)中的含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液。
优选地，步骤(1)所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5-10％的硫酸溶液，例如可以是0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一隔膜电解的时间为1-4h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂包括硫酸银。
优选地，步骤(1)所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2-5倍，例如可以是2倍、2.2倍、2.4倍、2.6倍、2.8倍、3倍、3.2倍、3.4倍、3.6倍、3.8倍、4倍、4.2倍、4.4倍、4.6倍、4.8倍或5倍等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一沉淀处理的时间为1-3h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.02h、2.04h、2.06h、2.08h、2.1h、2.12h、2.14h、2.16h、2.18h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一滤液中铬离子的浓度＜1ppm，例如可以是0.9ppm、0.8ppm、0.7ppm、0.6ppm、0.5ppm、0.4ppm、0.3ppm、0.2ppm或0.1ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂包括氯化铝。
优选地，步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1-3倍，例如可以是1倍、1.2倍、1.4倍、1.6倍、1.8倍、2倍、2.2倍、2.4倍、2.6倍、2.8倍或3倍等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第二沉淀处理的时间为1-2h，例如可以是1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h或2h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二隔膜电解中的阴极包括钛板。
优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板。
优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中极板间电压为12-17V，例如可以是12V、12.2V、12.4V、12.6V、12.8V、13V、13.2V、13.4V、13.6V、13.8V、14V、14.2V、14.4V、14.6V、14.8V、15V、15.2V、15.4V、15.6V、15.8V、16V、16.2V、16.4V、16.6V、16.8V或17V等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜。
优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中的电解液为所述第二滤液。
优选地，步骤(2)所述第二隔膜电解中还原端的电解液包括含氯硫酸铝溶液或0.5-10％质量浓度的硫酸溶液；
优选地，所述含氯硫酸铝溶液为所述第二隔膜电解中氧化端电解后的溶液。
本发明中，方案中所述第二隔膜电解第一次进行时，还原端的电解液为采用0.5-10％质量浓度的硫酸溶液或配置的含氯硫酸铝溶液，氧化端的电解液为第二滤液。当再次进行时，还原端的电解液采用电解中氧化端电解后的溶液作为电解液，该电解液中氯离子的浓度小于30ppm，铝离子的浓度为9900-50000ppm。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二隔膜电解的时间为1-4h，例如可以是1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h、3.8h或4h等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述分离方法包括如下步骤：
(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；
(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；
步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000-50000ppm，铬离子的浓度为20-200ppm；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为1.5-3；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为硫酸体系；所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板；所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；所述第一隔膜电解中极板间电压为20-24V；所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液；所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5-10％的硫酸溶液；所述第一隔膜电解的时间为1-4h；所述第一沉淀处理中沉淀剂包括硫酸银；所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2-5倍；所述第一沉淀处理的时间为1-3h；所述第一滤液中铬离子的浓度＜1ppm；
步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂包括氯化铝；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1-3倍；所述第二沉淀处理的时间为1-2h；所述第二隔膜电解中的阴极包括钛板；所述第二隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；所述第二隔膜电解中极板间电压为12-17V；所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第二隔膜电解中氧化端的电解液包括含氯硫酸铝溶液；所述第二隔膜电解中还原端的电解液包括含氯硫酸铝溶液；所述第二隔膜电解的时间为1-4h。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明中的技术方案通过采用特定的电解工艺和特定的沉淀工艺如在特定pH值为1.5-3的条件下将三价铬进行氧化，之后选用特定的沉淀剂将铬进行沉淀，然后采用特定的电解工艺实现铝的进一步提纯，解决了目前酸性硫酸铝溶液中三价铬和铝难以分离的问题，实现了铬铝的高效分离。工艺过程使用了硫酸银作为沉铬剂，也为重金属，有一定的风险，但后续又使用氯化铝作为除银剂，将残留的银离子去除，再通过电解氧化除氯离子，电解还原除六价铬离子，因此整体工艺是降低了硫酸铝产品的使用风险(去除了硫酸铝产品中的铬)，且最终产品中并未引入其他杂质，能够得到品质较高的产品。
(2)本发明中硫酸铝溶液中铬的去除率＞95％，残留铬的含量＜1ppm，残余银离子的含量≤0.03ppm，铝的损失率＜1％。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；
(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；
步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为25000ppm，铬离子的浓度为20ppm；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为2；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为硫酸体系；所述第一隔膜电解中的阴极为钛板；所述第一隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第一隔膜电解中极板间电压为22V；所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第一隔膜电解中氧化端的电解液为含铬硫酸铝溶液(铝含量为25000ppm，三价铬离子含量为20ppm，即为含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液)；所述第一隔膜电解中还原端的电解液为质量浓度为5％的硫酸溶液；所述第一隔膜电解的时间为2.5h；所述第一沉淀处理中沉淀剂为硫酸银；所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的3.5倍；所述第一沉淀处理的时间为1.5h；所述第一滤液中铬离子的浓度为0.8ppm；
步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂为氯化铝；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的2倍；所述第二沉淀处理的时间为1.5h；所述第二隔膜电解中的阴极为钛板；所述第二隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第二隔膜电解中极板间电压为15V；所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第二隔膜电解中氧化端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝含量为24850ppm，氯离子含量为1300ppm)；所述第二隔膜电解中还原端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝离子含量为24850ppm，氯离子含量为21ppm，该溶液为采用相同方案处理一次后第二隔膜电解后氧化端的电解后液)；所述第二隔膜电解的时间为1h。
分离后硫酸铝产品的指标详见表1。
实施例2
本实施例提供一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；
(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；
步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000ppm，铬离子的浓度为200ppm；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为2.8；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为硫酸体系；所述第一隔膜电解中的阴极为钛板；所述第一隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第一隔膜电解中极板间电压为20V；所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第一隔膜电解中氧化端的电解液为含铬硫酸铝溶液(铝含量为10000ppm，铬离子含量为200ppm，即为含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液)；所述第一隔膜电解中还原端的电解液为质量浓度2％的硫酸溶液；所述第一隔膜电解的时间为1h；所述第一沉淀处理中沉淀剂为硫酸银；所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2倍；所述第一沉淀处理的时间为2h；所述第一滤液中铬离子的浓度为0.4ppm；
步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂为氯化铝；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的3倍；所述第二沉淀处理的时间为1h；所述第二隔膜电解中的阴极为钛板；所述第二隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第二隔膜电解中极板间电压为12V；所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第二隔膜电解中氧化端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝含量为9920ppm，氯离子含量为800ppm)；所述第二隔膜电解中还原端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝离子含量为9920ppm，氯离子含量为17ppm，该溶液为采用相同方案处理一次后第二隔膜电解后氧化端的电解后液)；所述第二隔膜电解的时间为2.5h。
分离后硫酸铝产品的指标详见表1。
实施例3
本实施例提供一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
(1)将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；
(2)将步骤(1)中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；
步骤(1)所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为40000ppm，铬离子的浓度为20ppm；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液的pH值为1.5；所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液为硫酸体系；所述第一隔膜电解中的阴极为钛板；所述第一隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第一隔膜电解中极板间电压为24V；所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第一隔膜电解中氧化端的电解液为含铬硫酸铝溶液(铝含量为40000ppm，铬离子含量为20ppm，即为含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液)；所述第一隔膜电解中还原端的电解液为质量浓度为10％的硫酸溶液；所述第一隔膜电解的时间为4h；所述第一沉淀处理中沉淀剂为硫酸银；所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的5倍；所述第一沉淀处理的时间为3h；所述第一滤液中铬离子的浓度为0.2ppm；
步骤(2)所述第二沉淀处理中所用沉淀剂为氯化铝；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1倍；所述第二沉淀处理的时间为2h；所述第二隔膜电解中的阴极为钛板；所述第二隔膜电解中的阳极为镀有铱钌的钛板；所述第二隔膜电解中极板间电压为17V；所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第二隔膜电解中氧化端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝含量为39800ppm，氯离子含量为1400ppm)；所述第二隔膜电解中还原端的电解液为含氯硫酸铝溶液(铝离子含量为39800ppm，氯离子含量为11ppm，该溶液为采用相同方案处理一次后第二隔膜电解后氧化端的电解后液)；所述第二隔膜电解的时间为4h。
分离后硫酸铝产品的指标详见表1。
表1
Figure BDA0003534102020000111
本发明中，溶液中六价铬的检测依据GB 7467-87进行检测，以验证第一次隔膜电解后三价铬均转化为六价铬。总铬、Al、Ag等其它元素采用ICP进行检测。
通过本发明提供的实施例可知，通过采用特定的电解工艺和特定的沉淀工艺解决了目前酸性体系中三价铬和铝难以分离的问题，实现了铬铝的高效分离。铬铝分离过程中绿色环保，没有引入新的杂质离子，符合当前化工工艺绿色环保的趋势。
声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (23)

1.一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法，其特征在于，所述分离方法包括如下步骤：
（1）将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；所述硫酸铝溶液为pH值为1.5-3的硫酸体系；所述第一沉淀处理中沉淀剂为硫酸银；
（2）将步骤（1）中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂为氯化铝。
2.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000-50000ppm，铬离子的浓度为20-200ppm。
3.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板。
4.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板。
5.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中极板间电压为20-24V。
6.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜。
7.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液。
8.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5-10%的硫酸溶液。
9.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一隔膜电解的时间为1-4h。
10.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2-5倍。
11.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一沉淀处理的时间为1-3h。
12.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（1）所述第一滤液中铬离子的浓度＜1ppm。
13.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1-3倍。
14.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二沉淀处理的时间为1-2h。
15.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中的阴极包括钛板。
16.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板。
17.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中极板间电压为12-17V。
18.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜。
19.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中氧化端的电解液为所述第二滤液。
20.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解中还原端的电解液包括含氯硫酸铝溶液或0.5-10%质量浓度的硫酸溶液。
21.如权利要求20所述的分离方法，其特征在于，所述含氯硫酸铝溶液为所述第二隔膜电解中氧化端电解后的溶液。
22.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于，步骤（2）所述第二隔膜电解的时间为1-4h。
23.如权利要求1-22任一项所述的分离方法，其特征在于，所述分离方法包括如下步骤：
（1）将含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液依次进行第一隔膜电解和第一沉淀处理，之后经固液分离得到铬酸盐沉淀和第一滤液；
（2）将步骤（1）中得到的第一滤液进行第二沉淀处理，经固液分离得到氯化银沉淀和第二滤液，对所述第二滤液进行第二隔膜电解，得到硫酸铝产品；
步骤（1）所述含三价铬和铝离子的硫酸铝溶液中铝离子的浓度为10000-50000ppm，铬离子的浓度为20-200ppm；所述硫酸铝溶液的pH值为1.5-3；所述硫酸铝溶液为硫酸体系；所述第一隔膜电解中的阴极包括钛板；所述第一隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；所述第一隔膜电解中极板间电压为20-24V；所述第一隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第一隔膜电解中氧化端的电解液包括含铬硫酸铝溶液；所述第一隔膜电解中还原端的电解液包括质量浓度为0.5-10%的硫酸溶液；所述第一隔膜电解的时间为1-4h；所述第一沉淀处理中沉淀剂包括硫酸银；所述第一沉淀处理中沉淀剂的添加量为液相中六价铬摩尔含量的2-5倍；所述第一沉淀处理的时间为1-3h；所述第一滤液中铬离子的浓度＜1ppm；
步骤（2）所述第二沉淀处理中所用沉淀剂包括氯化铝；所述第二沉淀处理中所用沉淀剂的添加量为液相中银离子摩尔量的1-3倍；所述第二沉淀处理的时间为1-2h；所述第二隔膜电解中的阴极包括钛板；所述第二隔膜电解中的阳极包括镀有铱钌的钛板；所述第二隔膜电解中极板间电压为12-17V；所述第二隔膜电解中的隔膜为阳离子交换膜；所述第二隔膜电解中氧化端的电解液为所述第二滤液；所述第二隔膜电解中还原端的电解液包括含氯硫酸铝溶液或0.5-10%质量浓度的硫酸溶液，所述含氯硫酸铝溶液为所述第二隔膜电解中氧化端电解后的溶液；所述第二隔膜电解的时间为1-4h。
CN202210215050.6A 2022-03-07 2022-03-07 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法 Active CN114477573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210215050.6A CN114477573B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210215050.6A CN114477573B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114477573A CN114477573A (zh) 2022-05-13
CN114477573B true CN114477573B (zh) 2023-05-16

Family

ID=81485766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210215050.6A Active CN114477573B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114477573B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3375179A (en) * 1964-10-29 1968-03-26 Litton Systems Inc Method of anodizing beryllium and product thereof
CN101608336A (zh) * 2009-06-18 2009-12-23 中国海洋大学 一种实现电镀污泥资源化的方法
CN105858991A (zh) * 2016-03-08 2016-08-17 侯绪华 一种含铬废水的处理装置
CN109868368A (zh) * 2019-04-11 2019-06-11 东北大学 一种高酸溶液中萃取回收Cr（Ⅲ）的方法
CN212955279U (zh) * 2020-06-30 2021-04-13 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种含铬含铝污泥的回收装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114477573A (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020233104A1 (zh) 一种pcb硝酸型退锡废液的再生回用方法
US9963360B2 (en) Removal of dissolved selenium from aqueous solutions
WO2001090445A1 (fr) Procede de production de metal de purete superieure
CN112981428B (zh) 从多离子混合溶液中分步提取氢氧化物的方法
CN111304444B (zh) 一种含铬污泥中分离回收铜、铁、锌、镍、铬的处理方法
CN110616327A (zh) 一种从含镍废水中回收单质镍的方法及装置
CN110981043A (zh) 一种电镀络合镍废水的处理方法
CN112575200A (zh) 一种用硫化沉淀控电位置换分离反铜锰液中铜锌锰的方法
CN111118544A (zh) 一种含铁酸性废液的处理方法
CN103951017A (zh) 一种电解处理含氰含铜电镀废水并回收铜的方法
EA018147B1 (ru) Способ и устройство для осаждения катионных гидроксидов металлов и извлечения серной кислоты из кислотных растворов
CN111826525A (zh) 一种硫酸体系电积生产金属钴的方法
CN107815540A (zh) 一种湿法冶炼金属镍钴及其盐类产品的方法
CN114477573B (zh) 一种硫酸铝溶液中三价铬和铝的分离方法
Drondina et al. Electrochemical technology of fluorine removal from underground and waste waters
CN110257638B (zh) 一种分别回收固体废物中锰、铜、锌的方法
CN112093947B (zh) 一种黄金生产中高浓度含氰废水破氰除重金属的方法
KR101799500B1 (ko) 염화동 폐액을 이용한 황산동의 제조방법
US20180312984A1 (en) High purity cobalt chloride and manufacturing method therefor
JPH08150392A (ja) 水酸化銀殺菌水の製造方法
CN112981121A (zh) 一种沉淀法处理含镉废渣并制备高纯金属镉的方法
KR20040052844A (ko) 니켈폐액 및 수산니켈슬러지에서 니켈 회수방법
JP2012091981A (ja) 水酸化ナトリウムの精製方法
CN113912225B (zh) 一种含焦铜废水的处理及回用的方法
DE4109434C2 (de) Verfahren zum Aufarbeiten von chromathaltigen Abwässern und/oder Prozeßlösungen

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant