我國重金屬汙染防治形勢嚴峻",重金屬汙染的防治和資源化已成為政府、企業、高校和科研院所(suǒ)普(pǔ)遍關注的(de)熱點。
陽極泥是電解精(jīng)煉(liàn)過程中附著於陽極(jí)基體表麵,或沉澱於電解槽底,或懸浮於電解液中的泥狀物。根據《2014--2019年中國(guó)電鍍行業監測與發展前景研究報告》,2013年,我(wǒ)國有1 000多家電鍍廠家,每年(nián)排放約4億(yì)t含重金屬廢水。按(àn)產泥率0.22%計算,每年約(yuē)產(chǎn)生電(diàn)鍍汙泥約100萬t。陽極泥中含(hán)有大量的可回收有價金屬和重金屬,根據(jù)《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別標準》(GB 5085.3- -2007)國,這些含有重金屬的陽(yáng)極泥屬於(yú)危險廢棄物,如不進行有效利用或處置,將對環境造成很大汙染。另外一方麵,從含重金(jīn)屬的(de)固廢中回收有(yǒu)價金(jīn)屬,有利於我國固體廢物的資源(yuán)化,具有(yǒu)重要的(de)現實意義和可觀的經濟價值,已(yǐ)成為很多企業和科研院所關(guān)注的(de)研究熱點。
該文利用
電熱板和石墨消解儀研究了(le)具有較高回收價值的陽極泥危險固廢的消(xiāo)解方法,並通過ICP-OES測試了陽極泥中錫、銅、砷、鉛、銻和鎳6種金屬元(yuán)素的含量,對測試結果進行了分析比較。
試劑與儀器
試劑 (1)鹽酸、高氯酸、硝酸(suān)、氫氟酸、硼酸,上述試劑除硼(péng)酸為分析純外,其餘均(jun1)為優級(jí)純。
(2)金屬標準(zhǔn)溶液(1000x10-6) 。
(3)實驗用水:超純水(電阻率18.2MΩ.cm)。
儀器
實驗電熱板HT-200(格丹納)
智能石墨消解儀D6(格(gé)丹納)
實驗方法
陽極泥的預(yù)處(chù)理 將混勻後的陽極泥在120℃烘箱內幹燥至恒重,研磨過150目篩,存於(yú)磨砂口的試劑瓶中,消解前幹燥至(zhì)恒重,冷卻後稱量。
樣品消解 稱取陽極泥0.1g (精確到0.0001g) ,選取鹽(yán)酸、硝酸、氫氟(fú)酸和高氯酸作為消解酸,進行了不同酸體係的配伍(wǔ)實驗。
結果與討論
電熱板消解 稱取陽極泥0.1000g,電熱板消解體係如下。
使(shǐ)用電熱板,采(cǎi)用該體係的消解條件才能陽極泥樣品消解完全。
智能石墨消解儀消解
比較用於電(diàn)熱板的體係和用於石(shí)墨消解(jiě)儀的體係,消解時間上,石墨
消解(jiě)儀比電熱板少了2.5h,而試劑用量上,石墨
消解儀少加了5 mL的王水(shuǐ)和1 mL的高氯酸,因此(cǐ),采用石墨
消解儀要比電(diàn)熱板節省消解(jiě)時間,前處理效率有所提高。
精密度
稱取0.1000g的陽極泥,分別采用電熱板的體係和(hé)用於石(shí)墨
消解儀的體係,分別進行樣品的平行(háng)測試(n=9次(cì)) ,測試結果的平均值(以(yǐ)質量分數計)和相(xiàng)對標準偏差(RSD) , 如表所示。
由表結(jié)果可看出,電熱板、石墨
消解儀對同一樣品(pǐn)中各(gè)金屬(shǔ)含量的相對(duì)標準偏差分別在0.2%~1.3%、0.1%~1.2%和0.1%~0.9%之間,精密度均較(jiào)好,均符合方法(fǎ)質量保證要(yào)求。
回收率實驗
加標回收實驗是化學分析中常用的實驗方法,是方(fāng)法驗證的主要內容之一,也(yě)是重要的質控手段,回(huí)收率(lǜ)是判(pàn)定(dìng)分析結果準確度的量化指標"。為了對比2種消解儀對應消解方法對分析結果(guǒ)準確性的影響,進行(háng)了加標回收實驗。采用上述體係,每個體係做3次加標回收,各金屬加標量為樣品中相應(yīng)金屬含量的(de)0.5倍,消解樣(yàng)品定容至100mL,用ICP--OES分析測試,各種體係加標回收率如圖所示。
(1)電熱板消解(jiě)法對Sn和Cu的回收率偏低,分別為96%和93%;而對其它4種(zhǒng)元素的回收率偏高,在(zài)109%~113%之間。
(2)石墨
消解儀消解法對Sn和As的回收率偏高,分別(bié)為116%和109%;對其它4種金屬的回收率較好,在101%~103%之間。
從回(huí)收率的結果來看,石(shí)墨
消解儀方法的回收率(lǜ)表現最佳,而電(diàn)熱板消解法的回(huí)收率有偏高的趨勢(shì)。
根據消解完全性、準確度和精密度方麵的實驗結(jié)果,選用合適的酸和設定合適的消解條件(jiàn),2種消解方法均能(néng)完全消解陽極泥樣品,並在測試中保證足夠的準確度和精密度。在實際應用中,可根(gēn)據具體的實驗條件,選用(yòng)這2種消解方法,根據本文摸索的消解條件,獲得可信可靠(kào)的測試數據。