目前,有关电镀污泥热化学处理技术的研究,以对在焚烧处理电镀污泥过程中重金属的迁
移特性等问题的研究比较突出。Espinosa 等对电镀污泥在炉内焚烧过程的热特性及其中重
金属的迁移规律进行了研究,发现焚烧能有效富集电镀污泥中的铬,灰渣中铬的残留率高达
99%以上,而在焚烧过程中,绝大部分污泥组分以 CO2,H2O,SO2 等形态散失,因此减容减重
效果非常明显,减重可达 34%。Barros 等利用水泥回转窑对混合焚烧电镀污泥过程进行了研
究,分析了添加氯化物(KCl,NaCl 等)对电镀污泥中 Cr2O3 和 NiO 迁移规律的影响,认为氯化
物对 Cr2O3 和 NiO 在焚烧灰渣中的残留情况几乎没有任何影响,焚烧过程中 Cr2O3 和 NiO
都能被有效地固化在焚烧残渣中。刘刚等利用管式炉模拟焚烧炉研究电镀污泥的热处置特
性时,分析了铬、锌、铅、铜等多种重金属的迁移特性,认为焚烧温度在 700℃以下时,污泥中
的水分、有机质和挥发分就能被很好地去除,且高温能有效抑制污泥中重金属的浸出,但这
种抑制对各种重金属的影响各不相同,如镍是不挥发性重金属,在焚烧灰渣中的残留率为
100%,铬在灰渣中的残留率也高达 97%以上,而锌、铅、铜的析出率则随焚烧温度的升高而
有不同程度的增大。
在离子电弧、微波等其他热化学处理研究方面,Ramachandran 等用直流等离子电弧在不
同气氛下对电镀污泥进行处理,并对处理后的残渣及处理过程中产生的粉末进行了研究,认
为此法在实现铜、铬等有价金属回收的同时可将残渣转化成稳定的惰性熔渣。Gan 等通过
微波辐射对电镀污泥进行了解毒和重金属固化实验,发现微波辐射处理对电镀污泥中重金
属离子的固化效果显著,原因可能是在高温干燥与电磁波的共同作用下,有利于重金属离子
同双极聚合分子之间发生强烈的相互作用而结合在一起,而经微波处理的电镀污泥具有粒
度细、比表面积高、易结团等特性。
此外,热化学处理有利于降低电镀污泥中铬的毒性。Ku 等研究了高温热处理电镀污泥过
程中铬的毒性价态变化,认为高温热处理能将铬( )
Ⅵ
转化成铬( ),
Ⅲ
且温度越高转化效果越
明显;在经高温处理的电镀污泥中,主要以铬( )
Ⅲ
为主。Cheng 等[16]将电镀污泥与黏土的混
合物分别在 900℃和 1100℃的电炉中热养护 4h 后,对其中铬的价态进行了分析,发现在经
900℃热养护处理的混合物中,铬( )
Ⅵ
占有绝对优势,而经 1100℃热养护处理的混合物中,铬
则主要以铬( )
Ⅲ
存在。
3、电镀污泥中有价金属的回收技术
3.1 酸浸法和氨浸法
酸浸法是固体废物浸出法中应用最广泛的一种方法,具体采用何种酸进行浸取需根据固
体废物的性质而定。对电镀、铸造、冶炼等
废物的处理而言,硫酸是一种最有效的浸取
试剂,因其具有价格便宜、挥发性小、不易分解等特点而被广泛使用。Silva 等以磷酸二异辛
酯为萃取剂,对电镀污泥进行了硫酸浸取回收镍、锌的研究实验。Vegli 惏等的研究显示,硫
酸对铜、镍的浸出率可达 95%～100%,而在电解法回收过程中,二者的回收率也高达 94%～
99%。
也可用其他酸性提取剂(如酸性硫脲)来浸取电镀污泥中的重金属。Paula 等利用廉价
盐酸浸取电镀污泥中的铬,浸取时将 5mL
盐酸(纯度为 25.8%,质量浓度为 1.13g/mL)添
加到大约 1g 预制好的试样中,然后在 150r/min 的摇床上震荡 30min,铬的浸出率高达