1 电镀污泥的固化/稳定化技术
目前对电镀污泥固化/稳定化的研究主要集中在固化块稳定化过程的机理和微观机理上。Roy等人[2]以普通硅酸盐水泥为固化剂，系统研究了含铜电镀污泥和干扰物质硝酸铜对水泥水化产物长期变化行为的影响。研究发现，硝酸铜和含铜电镀污泥对水泥水化产物的结晶度、孔隙率、形貌和重金属pH值等微观化学和微观结构特征有重要影响。例如，固化体的pH值随着硝酸铜含量的增加而明显降低，而孔隙率随着硝酸铜含量的增加而增加。Asavapisit等添加剂的使用可以提高电镀污泥的固化效果目前，对电镀污泥热化学处理技术的研究，尤其是对电镀污泥焚烧过程中重金属迁移特性的研究较为突出。Espinosa等人3.1酸浸和氨浸研究了电镀污泥在炉内焚烧过程中的热特性以及重金属在其中的迁移规律。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%。在焚烧过程中，大多数污泥成分以CO2、H2O、SO2等形式损失。，所以减容减重效果非常明显，减重可达34%。Barros等人酸浸是固体废物沥滤中使用最广泛的方法熔炼电镀污泥的目的是回收铜和镍[31]。该冶炼方法以煤和焦炭为燃料和还原性物质，辅料包括铁矿石、铜矿石和石灰石。熔炼铜基污泥时，炉温在1300℃以上，熔化的铜称为冰铜；冶炼以镍为主的污泥时，炉温在1455℃以上，熔化的镍称为粗镍。铜锍和粗镍可通过电解直接分离和回收。矿渣一般用作建筑材料。，具体用于沥滤的酸取决于固体废物的性质。用于电镀、铸造、冶炼等工业废物的处理。，硫酸是最有效的浸出试剂[17]，因其价格低廉、挥发性低、不易分解而被广泛使用焙烧法的原理是通过高温焙烧预处理污泥中的杂质，然后用酸、水等介质提取焙烧产物中的有价金属[7，8]。以硫铁矿废料为酸化原料，与电镀污泥混合后焙烧，焙烧产物在室温下用去离子水浸出分离。锌、镍和铜的回收率分别为60%、43%和50%[8]。。Silva等人4电镀污泥的材料技术以磷酸二异辛酯为萃取剂，进行了硫酸浸出回收电镀污泥中镍和锌的研究实验。根据Vegli等人电镀污泥材料技术是指利用电镀污泥作为原料或辅料生产建筑材料或其他材料的过程。Ract[32]开展了利用电镀污泥部分替代水泥原料生产水泥的实验。认为即使原料中含铬电镀污泥的含量高达2%(干质量分数)，水泥烧结过程也能正常进行，烧结产物中铬的残留率高达99.9%。Maghes等人[33]分析了电镀污泥和粘土混合物烧制陶瓷的影响因素，认为电镀污泥的理化性质和预制电镀污泥和粘土混合物的搅拌时间是决定陶瓷质量的主导因素。比如重金属的种类和含量(如铝、锌、镍等。)在原电镀污泥中明显决定了电镀污泥和粘土混合物的浸出特性，而当预制电镀污泥和粘土混合物时，剧烈或长时间的搅拌是有益的。此外，通过将电镀污泥与海滩污泥混合，可以烧制出符合标准的陶粒[34]。的研究，硫酸浸出铜和镍的浸出率可达95% ~ 100%，在电解回收过程中，两者的回收率高达94% ~ 99%。其他酸性萃取剂(如酸性硫脲)也可用于从电镀污泥中浸出重金属5结论。Paula等人电镀污泥的处理一直是国内外研究的重点。虽然相关人员在这方面进行了大量的研究并取得了一定的成果，但仍有许多问题亟待解决，如传统的水泥基固化技术、以回收有价金属为目的的浸出对环境造成二次污染的风险等。为了解决这些问题，必须采用新的研究方法。近年来，采用热化学处理技术对电镀污泥进行预处理或安全处置，为今后电镀污泥的处理提供了更广阔的发展空和前景。近期研究表明，热化学处理技术在电镀污泥的减量化、资源化和无害化方面具有明显优势，将成为今后电镀污泥处理领域的一个重要研究方向。使用廉价的工业盐酸从电镀污泥中浸出铬。浸出时，将5mL工业盐酸(纯度:25.8%，质量浓度:1.13g/mL)加入约1g预制样品中，然后在摇床上以150转/分钟的速度摇动30分钟。铬的浸出率高达97.6%。研究了水泥回转窑共焚烧电镀污泥的工艺，分析了添加氯化物(KCl、NaCl等)的效果。电镀污泥中Cr2O3和NiO的迁移规律。认为氯化物对焚烧灰中Cr2O3和NiO的残留几乎没有影响，在焚烧过程中Cr2O3和NiO都可以有效地固化在焚烧残渣中。刘刚等虽然氨浸法提取金属的技术已有一定的历史但由于热化学处理技术在电镀污泥处理中的应用和研究还比较少，很多问题都需要进一步探索，如重金属的迁移特性、重金属在灰渣中的残留特性、热化学处理过程中重金属的沉淀特性和蒸发特性等。，但与酸浸法相比，氨浸法处理电镀污泥的研究报道相对较少，且多为国内研究报道。氨浸法一般采用氨水溶液作为浸出剂，因为氨水具有碱度适中、使用方便、可循环使用等优点[23]。通过氨络浸出、氨蒸馏、水解残渣硫酸浸出、溶剂萃取和金属盐结晶回收等工艺，可从电镀污泥中回收大部分有价金属。铜、锌、镍、铬和铁的总回收率分别超过93%、91%、88%、98%和99%。为解决难以选择适合从氨浸液中分离铜的萃取剂的问题，朱等[25]开发了一种称为N510的萃取剂，在煤油-H2SO4体系中能有效回收电镀污泥氨浸液中的Cu2+，回收率达99%。王浩东等人[26]研究了通过氨浸法从电镀污泥中回收镍。结果表明，含镍污泥经氧化焙烧后得到焙砂，用质量分数为7%的NH3和质量分数为5% ~ 7%的CO2的氨水对焙砂进行氧化搅拌，得到含Ni(NH3)4CO3的溶液，溶液蒸发后Ni(NH3)4CO3转化为NiCO3·。Ni (OH) 2，然后在800℃煅烧得到商用氧化镍粉末。在用管式炉作为模拟焚烧炉研究电镀污泥热处理特性时，分析了铬、锌、铅、铜等重金属的迁移特性。他们认为当焚烧温度低于700℃时，污泥中的水分、有机物和挥发物可以得到很好的去除，高温可以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不同。例如，镍是非挥发性重金属。焚烧灰中的残留率为100%，灰中铬的残留率在97%以上，而锌、铅、铜的析出率随着焚烧温度的升高而增加。。在电镀污泥的固化处理中，根据有害物质的性质，添加适当的添加剂可以提高固化效果，降低有害物质的溶出率，节约水泥用量，增加固化块的强度。在以水泥为固化剂的固化方法中，有多种不同作用的添加剂，如活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠和活性谷壳灰[6]。研究了水泥、水泥和粉煤灰固化体系对电镀污泥的固化效果，分析了固化体的抗压强度、浸出特性和微观结构的变化特征，发现电镀污泥可以明显降低两种体系最终固化体的抗压强度，因为覆盖在胶凝材料表面的电镀污泥抑制了固化体系的水化，而粉煤灰的加入不仅使这种抑制最小化，而且可以降低固化体中铬的浸出率。原因可能是粉煤灰部分取代高碱度水泥后，混合体系的碱度降低到有利于重金属氢氧化物稳定的水平。Sophia等2电镀污泥热化学处理技术认为单一水泥处理电镀污泥的抗压强度优于水泥和粉煤灰混合体系，但只要水泥和粉煤灰比例合适，也能满足铬固化的需要。但是在固化过程中使用粉煤灰对铜的长期稳定性不利化学处理技术(如焚烧、离子弧、微波)是在高温下分解废物，降低某些剧毒成分的毒性，实现快速、显著的体积缩小，利用废物的有用成分。近年来，利用热化学处理技术实现危险废物电镀污泥的预处理或安全处置正引起人们的关注[7 ~ 9]。。
[3]
[4]
[5]
[6]
在离子弧、微波等热化学处理的研究中，Ramachandran等人用酸或氨浸出处理电镀污泥时，有价金属的总回收率和与其他杂质分离的难易程度主要受有价金属的浸出率和浸出液对有价金属和杂质的选择性控制[23]。酸浸的主要特点是铜、锌、镍等有价金属浸出效果较好，但对杂质的选择性较低，尤其是对铬、铁等杂质的选择性较低。而氨浸法对铬、铁等杂质的选择性较高，但铜、锌、镍的浸出率较低[8]。利用DC等离子弧在不同气氛下处理电镀污泥，对处理后的残渣和处理过程中产生的粉末进行了研究。认为该方法不仅能实现铜、铬等有价金属的回收，而且能将残渣转化为稳定的惰性渣。甘等3.2生物浸出法利用微波辐射对电镀污泥进行解毒和重金属固化实验，发现微波辐射处理对电镀污泥中的重金属离子具有显著的固化效果。原因可能是在高温干燥和电磁波的共同作用下，重金属离子和双极性聚合物分子强烈相互作用结合在一起，而微波处理的电镀污泥具有粒径细、比表面积高、易团聚的特点。
此外，热化学处理有利于降低电镀污泥中铬的毒性。Ku等生物浸出法的主要原理是利用化能自养嗜酸硫杆菌的生物产酸效应，将不溶性重金属从固相溶解到液相中成为可溶性金属离子，然后通过适当的方法从浸出液中回收。作用机理复杂，包括微生物的生长、代谢、吸附和转化[27]。就目前能收集到的文献来看，生物淋滤法处理电镀污泥的研究报道很少[28]，因为电镀污泥中重金属对微生物的毒性作用极大地限制了该技术在该领域的应用[29]。因此，如何降低电镀污泥中重金属对微生物的毒性作用，如何培养适应性强、废物处理效率高的菌株，仍然是生物浸出面临的一大难题[30]，但也是解决该技术在该领域应用的关键。研究了电镀污泥高温热处理过程中铬的毒性价态变化，认为高温热处理可以将铬(ⅵ)转化为铬(ⅲ)，温度越高，转化效果越明显。铬(ⅲ)是高温处理的电镀污泥中的主要成分。程等3.3熔炼法和焙烧浸出法将电镀污泥和粘土的混合物分别在电炉中于900℃和1100℃固化4h后，对混合物中铬的价态进行分析，发现在900℃处理的混合物中铬(ⅵ)占绝对优势，而铬(ⅲ)主要存在于1100℃处理的混合物中。
3电镀污泥中有价金属的回收技术
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
