上一文中我们写了关于含贵金属废水的存量与可提取比例的数据分析,今天我们来说说电镀废水中回收提炼贵金属金银钯铂铑的处理工艺。
随着含贵金属废水处理技术的不断发展,不断适应不断变化的法规,处理成本增加而效率降低。迫切需要将废水处理厂转变为资源回收中心的新技术。在可持续发展的三大支柱(经济、环境和社会)的指导下,资源回收创造了经济机会,限制了在处理固体时将有害金属和CEC重新引入环境,并可能减少公众对含贵金属废水散发的气味或“不在我的后院”对选址焚烧设施的担忧。
相反,这些贵金属将被回收再利用并获得经济收益,而 CEC 将被销毁。资源回收技术可以从传统处理以外的领域(如藻类生物燃料、石油和采矿业)中汲取灵感并加以调整。本文在有价值产品的沉淀或吸附/提取之前,在热处理和液体溶剂应用类别中提出了几种现有的含贵金属废水回收处理替代方案。此外,还提供了HTL(一种热处理工艺)的小规模评估结果。
总结了本综述中讨论的用于含贵金属废水处理和资源回收的热和液体溶剂工艺。从能源使用、成本、产品和含贵金属废水应用的可行性方面概述了优缺点。显示了传统含贵金属废水处理的可能替代处理系列。
3.1.1。水热液化HTL 是一种用于从藻类中提取生物燃料的新兴技术。虽然几种热技术(例如,热解、燃烧、气化)需要干生物质以最大限度地提高能量回收潜力,但 HTL 使用 5-30% 的固体。与热解和其他常规高温工艺相比,避免的脱水和干燥成本显着降低了能源使用。HTL 包罗万象,通过提高脱水能力、减少反应产物的质量以及去除有害病原体和污染物,同时实现多个含贵金属废水稳定目标。因此,对它跟随甚至取代厌氧消化的潜力进行了深入评估。
在 HTL 中,液体生物质在高温 (250–350 °C) 和压力 (10–15 MPa) 下发生反应,导致细胞裂解,蛋白质、脂质和碳水化合物在溶剂(例如水)中分解成反应性分子、丙酮、乙醇)并重新聚合成油性化合物(Zhang et al., 2010)。HTL 的四种产品是生物原油、称为生物炭的固体残渣、含有水溶性化合物的水性组分和 CO 2气体。生物质的生化成分影响生物油产量并遵循脂质 > 蛋白质 > 碳水化合物的趋势(Biller 和 Ross,2011 年)。HTL 已被用于灭活抗生素抗性基因并去除螺旋藻中的生物活性化合物,如雌酮、氟苯尼考和头孢噻呋藻类和猪粪。
在这里,作者提供了他们实验室的数据,用于将不使用催化剂或溶剂的 HTL 应用于 20% 固体的厌氧消化含贵金属废水 (ADS) 和返回活性含贵金属废水 (RAS)。液化反应在 300 °C 和 10 MPa 下运行 30 分钟(详见 SI)。HTL 将 ADS 和 RAS 的固体质量分别降低了 47% 和 55%。在剩余的液化产物中,64% 的 ADS 和 50% 的 RAS 干物质在生物炭中,32% 和 41% 在生物油中,其余在水溶性副产物中。图 2 )。通过计算加载速率,可以将 HTL 效率与厌氧消化进行比较。保守估计 1 克固体在 300 mL 容器中反应 30 分钟,等效加载速率为 160 kg/m 3 /天,或比厌氧消化固体加载速率 1.6-4.8 kg VSS 效率高 100 倍/m 3 /天(梅特卡夫和艾迪,2013 年)。这种差异和 ADS 和 RAS 之间 HTL 结果的相对相似性表明,HTL 可以直接进行二级处理,从而消除厌氧消化。
可回收的铑系列废料:铑碳、铑黑、氧化铑、铑粉、硫酸铑、铑水、铂铑丝、海绵铑、铑浆、碘化铑、铑金、铂铑合金漏板、氯化铑、硝-酸铑、铑泥、等含铑废料废水。
可回收的钯系列废料:钯碳催化剂回收、钯黑、钯浆、钯泥、钯水、钯粉、钯盐、钯铑合金、氯-化钯、碘化钯、海绵钯、氧化钯、硝-酸钯、钯催化剂、氢氧化钯、硫酸钯、等含钯废料废水。
可回收的金系列废料:金盐、金泥、金线、金丝、金浆、金水、金膏、镀金、海绵金、镀金水、等含金废料废水
可回收的铂系列废料:铂碳、铂粉、海绵铂、铂金粉、铂浆、铂铑粉、铂水、氯-化铂、氯铂酸、铂金盐、氧化铂、铂金、硫酸铂、等含铂废料废水
可回收的银系列废料:银浆、银焊条回收、硝-酸银、银粉、硫酸银、氯化银、氧化银、醋酸银、银渣、银浆布、银盐、电解银、银膏、硫化银、银胶、银水、等含银材料废水
裂解细胞和释放金属的热过程液化、热解、燃烧和气化等热化学过程将生物质有机和无机化合物转化为能量。与厌氧消化等生物过程相比,这些过程更省时,转化效率更高(Zhang et al., 2010)。热过程通过其不同的反应条件、能量输入、干或湿生物质的使用以及产品价值进行评估和区分。