COD废液的处理及贵金属银回收再利用

COD废液的处理及贵金属银回收再利用魏立铭（本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司，辽宁丹东118000）摘要：将CODcr检测后的废液收集起来，通过中和、沉淀、络合等措施，进行废液处理和有用物质回收，既减少了环境污染，又对贵金属银进行循环再利用，具有经济和环境双重效益。关键词：CODcr、废液、回收银TheDisposalofCODEffluentandRecyclingandReuseofPreciousMetalSilverWEILi-ming(BendgangStainlessSteelColdRollingMillDandongCo.,LtdLiaoningDandong118000)Ahstract:CollecttheeffluentproducedafterCODcrdetectionandconducttheeffluentdisposalandrecyclingofusefulmaterialsthroughthemeasuresincludingneutralization,sedimentationandcomplexationetc,bywhichnotonlytheenvironmentalpollutioncouldbereducedbutalsothe.recyclingandreuseofpreciousmetalsilvercouldbeachieved,whichhasbotheconomicandenvironmentalbenefits.Keywords:CODcr，Effluent，Recyclingsilver1引言CODcr（化学需氧量）是综合评价水质污染程度的重要指标之一，我国已将重铬酸钾法作为测定CODcr的标准[1]。该法是在分析的过程中向试样中加入一定量的浓H2SO4，在此强酸性介质中，以K2Cr207作氧化剂消化试样，为了促使废水中的还原物质快速氧化，在消解试样时要加入一定量的Ag2SO4作催化剂，该试验的主要干扰物为氯化物，为了去除氯离子干扰，加入一定量的HgS04，与氯离子结合生成可溶性的氯汞络合物。根据计算，此法每测定一次，大约消耗浓H2SO4（ρ=1.84g/mL）4mL，Ag2SO40.04g，HgSO40.1g。因此，检测后的废液中存在着大量的H+、HgS04、Ag+等对环境污染的物质，有的化验室甚至未作处理，即将其排入下水道，有的仅简单对其中和后排入下水道。这样，不仅对水体造成严重污染，而且可溶性银盐被摄入后，会出现呕吐、强烈胃痛。出血性胃炎等症状，最终导致急性死亡。同时，贵金属银还被流失掉。本文对CODcr测定废液，通过中和[2]、沉淀、络合等措施，回收到贵重金属银，既避免了经济损失，又消除了环境检测分析废液对环境的二次污染。2试验方法2.1仪器：烧杯、玻璃棒、抽滤装置、坩埚、烘箱2.2药品：饱和NaCl溶液、H2SO4、NaOH2.3硫酸银的制备原理利用浓H2SO4的高沸点及HCl挥发性的特点，加热使AgCl与浓硫酸反应制备AgHSO4，AgCl中的氯离子以HCl↑形式挥发出来，AgHSO4在浓硫酸介质加热情况下不稳定，分解析出H2和Ag2SO4。反应方程式如下：AgCl+H2SO4(浓)=加热AgHSO4+HCl↑2AgHSO4=Ag2SO4+H2↑2.4硫酸汞的提取水质COD检测为每天一次，每次需要配制一个空白样，两个平行样，每次大约消耗H2SO4（ρ=1.84g/mL）4mL，Ag2SO40.04g，HgSO40.1g，所以每天需要消耗H2SO4（ρ=1.84g/mL）12mL，Ag2SO40.12g，HgSO40.3g。平时将检测后的废液收集起来，单独存放于洁净的密闭废液桶中，避免阳光直射，达到300mL（20天收集的废液），用漏斗将废液进行过滤，以除去不溶的HgSO4，用去离子水冲洗至中性，放入烘箱中烘干，在分析天平上称量为约5.8g。2.5酸液的中和及氯化银的提取将上一步的滤液收集在干净的烧杯中，然后逐步加入过量的饱和NaCl溶液（约5g），不断搅拌使AgCl沉淀析出，静置一段时间使沉淀完全。小心倾倒出上层清液，抽滤，将滤液加入NaOH中和,约消耗NaOH360g反应方程式：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O将滤渣用去离子水洗涤3次，然后用10%H2SO4溶液清洗AgCl沉淀3次，以除去沉淀吸附的铁、汞、铬等离子，使沉淀变白。此时将沉淀用去离子水重复冲洗至中性，得到AgCl(约2.2g)粗品。用搅拌棒沾取一点沉（AgCl），溶解在氨水中，如果溶液透明无色的话，说明清洗的比较干净，放入烘箱中烘干备用。过滤及冲洗后的废液加NaOH中和后倒入下水道。反应方程式：Ag2SO4+2NaCl=Na2SO4+2AgCl↓2.6硫酸银的制备称取收集的AgCl(约2.2g)溶于盛有100mL浓硫酸的烧杯中，盖上表面皿，在通风柜中用电炉加热至沸腾，待氯化银固体完全溶解后，再继续加热1min，然后停止加热，移去表面皿冷却至室温，用浓硫酸定容到500mL。此溶液即为Ag2SO4-H2SO4溶液，可以继续作为COD分析使用。3实验结果3.1反应温度对氯化银与浓硫酸的反应影响表1为2g氯化银与4mL浓硫酸于盖表面皿的烧杯中不同温度下的反应情况。由表1可见，氯化银与浓硫酸反应，只有在浓硫酸沸腾状态下（实测温度320℃），才能迅速反应。表1反应温度对氯化银与浓硫酸的反应影响结果反应温度290300310（微沸）320（沸腾）反应时间5h3h40min18min反应状态AgCl无明显溶解同前AgCl完全溶解同前表2为本次分析所需试剂市售的规格及价格，并且显示出本次分析所消耗和回收的试剂的量。由表2计算可知，本次分析所节省的成本为9.88元。按此计算一年此项实验约节省成本180元。表2市售试剂的规格及价格试剂名称规格单价/瓶消耗或回收试剂的量单次硫酸汞（HgSO4）AR250g120元回收5.8g2.78元硫酸银（Ag2SO4）AR25g180元回收2.2g15.84元氯化钠（NaCl）AR500g10元消耗5g0.1元氢氧化钠（NaOH）AR500g8元消耗360g5.76元硫酸（H2SO4）ρ=1.84g/mL500mL8元消耗180mL2.88元4结论本研究通过对CODCr检测废液的处理，既避免了大量酸液及硫酸汞可能导致的水体污染，而且贵金属银可以重新循环用于COD检测。虽然一年所节省的成本很少，但废液通过处理再排放，对环境造成的污染程度会大大的减少。并且所有仪器设备，实验室均具备，不需另购，所用试剂的量也不大，可谓花小钱，又保护了环境，为后代做出贡献。参考文献：[1]国家环保局编.水和废水检测分析方法（第3版）[M].北京：中国环境出社.1989.354-356.[2]环境影响评价技术方法[M].北京：中国环境科学出版社，2007.220-232