姜志立
(榆林市環境監測總站 陜西榆林 719000)
化學耗氧量廢液處理與提銀新方法
姜志立
(榆林市環境監測總站 陜西榆林 719000)
本文通過對環境監測水質實驗室化學耗氧量廢液(簡稱COD廢液)處理的研究,找到一種既能處理COD廢液、又能回收廢液中金屬銀的簡便方法,為環境監測實驗室處理和回收利用COD廢液,提供了一種快捷方法,對環境監測站具有一定的實踐指導意義。
COD廢液;處理;銀;回收
環境監測實驗,其大多數屬于普通化學分析,因此環境監測實驗室污染亦和普通的化驗室相仿,不同程度存在著廢水污染問題,有些分析項目環境污染問題還比較嚴重。
在環境監測水質實驗室分析中,化學耗氧量廢液(簡稱COD廢液)的不當排放,不但污染環境,而且造成貴金屬浪費。化學耗氧量廢液中含H2SO4、Hg、Ag、Cr6+等多種有害物質,尤其銀的含量還較高,作為廢液廢棄后既污染環境又導致寶貴貴金屬資源的浪費。因此處理COD廢液和回收利用銀具有一定的現實意義。
水質化學耗氧量經典測定分析方法是重鉻酸鉀法。即每20mL水樣需加入30mL硫酸+硫酸銀溶液作為催化劑,加入0.4gHgSO4排除氯離子的干擾,這樣每份水樣中大約含銀0.2g,每批水樣連同平行樣,密碼樣分析包括在內,若10個樣品每次實驗廢水含銀量就達2g,可回收的銀量相當可觀。若把化學耗氧量測定后的廢水樣收集起來,批量集中處理,就可以很好地解決實驗室污染環境和資源浪費問題。
化學耗氧量廢水中銀的回收有多種方法,如電化學法、化學法等,其中尤以化學法中的氯化銀沉淀還原法較為經典,廢水中的銀離子經氯離子沉淀完全后,可用不同的還原劑還原分離。本文介紹一種原料易得,操作簡便,固液易于分離的COD廢液處理與提銀新方法。
廢水的銀離子與氯離子反應后生成氯化銀白色沉淀,氯化銀沉淀與金屬鐵發生還原反應,還原出金屬銀。利用磁鐵吸引鐵而不吸引金屬銀的特性,可把鐵質表面附著的還原銀與鐵快速分離。
利用在堿性條件下,重金屬離子易與氫氧根離子生成金屬氧化物沉淀,而且該類金屬氧化物溶度積較小的特性,可在提銀后的COD廢液中加入NaOH溶液,中和酸度、去除重金屬離子。廢水經NaOH等堿中和處理后再處置。
傾倒已收集的容量約10L的COD廢液于適當的塑料盆中,在玻璃棒的不斷攪拌下,加入適量的食鹽粉末或加入濃的氯化鈉溶液,立即有白色氯化銀沉淀生成,繼續攪拌直至食鹽完全溶解、靜置,取上清液少許加食鹽檢驗是否有氯化銀沉淀生成,如有,繼續在廢液中加食鹽粉末直至無沉淀生成、靜置1h,傾出上清液備處置。用自來水反復洗滌氯化銀沉淀2~3次,收集沉淀泥至1000mL燒杯中待用,取過量鐵屑(例如機床切削下來的絲狀鐵屑)投入燒杯中,使與泥狀氯化銀沉淀充分接觸(用玻璃棒攪拌),立即發生反應,并有黑色金屬銀泥還原析出,銀泥附著在絲狀鐵屑表面,同時放出大量的熱,靜置燒杯于通風櫥內過夜,使反應完全。次日,反應完成后,取一磁鐵,置與燒杯外壁底部,以吸住未反應完全的剩余鐵屑,用水沖洗鐵屑與銀泥,使鐵屑與銀泥完全分離,收集分離液,使之固液分離。用自來水洗滌固體銀泥數次,以洗凈硫酸鐵等雜質,沉淀銀泥,加熱燒杯以烘干水份,同時防止銀泥流失,最后烘干銀泥,得粉狀具有金屬光澤的灰色粗銀粉產品,稱量重量,計算回收率。
此法提取金屬銀后備處置的上清液COD廢液中,銀離子經過化學反應已得到有效的提取,廢液同時經洗滌水的稀釋,酸度有所降低。提銀后的COD廢液經NaOH溶液進一步調節pH值至7~8,大多數重金屬離子如總汞、總鉻、總銀已被去除,可進一步處置。
所得到的粗銀粉可用不同方法提純,其一,物理熔融法,即在泥坩鍋中將入銀粉,加入硼砂等藥劑,在1000℃的溫度下熔融去后倒入木模,將得到純度較高的塊狀白銀。其二,是用硝酸重新溶解粗銀,用化學法進行精制。
利用食鹽、鐵屑、磁鐵等日常易得的物品,能夠簡單快速地從化學耗氧量廢液中提出金屬銀,不失為實驗室處理含銀廢液的一種好方法。利用鐵可被磁鐵吸引,而銀粉不可被吸引的特性,可把鐵質與銀泥完全快速的分離,從而得到純凈的銀粉。該方法不但回收了銀粉,又利用廢鐵與強酸性COD廢液反應,降低強酸的酸性,減少了處理含H2SO4的COD廢液所需NaOH消耗量,產生的廢液為FeSO4等鹽類,對環境危害小。其原料易得,操作簡單,收率高,提純后的塊狀白銀易于保存。但提純過程要注意化學耗氧量廢液的強酸性和腐蝕性,操作時防止濺出廢液觸及人體,并注意最終廢液合理的處置。反應過程因鐵屑含硫,反應生成硫化氫氣體,需在通風櫥中進行。
[1]水和廢水分析方法,第四版[M].中國環境科學出版社.
[2]劉拴麗.COD測定廢液中銀的回收及利用 [J].中國環境監測, 1989(04).