我(wǒ)國重金屬汙染防治形勢嚴峻",重金屬汙染的防治和資(zī)源化已(yǐ)成為政府、企業、高校和科研院所普遍關注的熱點。
陽極泥(ní)是電解精煉過程中附著於(yú)陽極(jí)基體表麵,或沉澱於電解槽底(dǐ),或懸浮於電解液中的泥狀物。根據(jù)《2014--2019年中國電鍍行業監測與發展前景研究報(bào)告》,2013年,我國有1 000多(duō)家電鍍(dù)廠(chǎng)家,每年排放約(yuē)4億t含重金屬廢(fèi)水。按產(chǎn)泥率0.22%計算,每年約產生電鍍汙泥約100萬t。陽極(jí)泥中含有大量的可回收有(yǒu)價金屬和重金屬,根據《危險廢物(wù)鑒別標準浸出(chū)毒(dú)性鑒別標準》(GB 5085.3- -2007)國,這些(xiē)含有重金屬的陽極泥屬(shǔ)於(yú)危險廢棄物,如不進行有(yǒu)效(xiào)利用或處置,將對環境造成很大汙染。另外(wài)一方麵,從含重金屬的固廢中回收有價(jià)金屬,有利於(yú)我國固體廢物的資源化,具有重要(yào)的現實意義和可觀的經濟價值,已成(chéng)為很多企業(yè)和科研院所關注的研究(jiū)熱點。
該文利用
電熱板和石墨消解儀研究了具(jù)有較高回收價值的陽極泥危險固廢的消解方法,並通過ICP-OES測試了陽極泥中錫、銅、砷、鉛(qiān)、銻和鎳6種金屬元(yuán)素的含量,對(duì)測試結果進行了分析比較。
試劑與儀器
試劑 (1)鹽酸、高(gāo)氯酸、硝酸、氫氟酸、硼酸,上述試劑除硼酸為分析純外,其餘均為優級純。
(2)金屬標準溶液(1000x10-6) 。
(3)實驗用水:超純水(電阻率18.2MΩ.cm)。
儀器
實驗電(diàn)熱板HT-200(格丹納)
智能石墨消解儀D6(格丹納)
實驗方法
陽極泥的預處理 將混(hún)勻後的(de)陽極泥在120℃烘箱內(nèi)幹燥至恒重,研磨過150目篩,存於磨砂口的試劑瓶中(zhōng),消解(jiě)前幹燥至恒重,冷卻後稱量。
樣品消解 稱取陽極(jí)泥0.1g (精確到0.0001g) ,選取鹽酸、硝酸、氫氟酸和高氯酸作為消解酸,進行了不同酸(suān)體係的配伍實驗。
結果與(yǔ)討論
電熱板消解 稱(chēng)取陽極泥0.1000g,電熱板消解體係如下。
使用電熱板,采用該體(tǐ)係的消(xiāo)解條件才能(néng)陽極泥樣品消解完全。
智能石(shí)墨消解(jiě)儀(yí)消解
比較用(yòng)於電熱板的體係和用於(yú)石墨消解儀的體係,消解時間上,石墨
消解儀比電熱板少了2.5h,而試劑用(yòng)量上,石墨
消解儀少加了5 mL的王水和1 mL的(de)高氯酸,因此,采用石墨
消解(jiě)儀(yí)要比電熱板節省消解時間(jiān),前處理效(xiào)率有所提高。
精(jīng)密度
稱取0.1000g的陽極泥,分別采用電熱板(bǎn)的體係(xì)和用於石墨(mò)
消解儀的體係,分別進行樣品的平行測(cè)試(n=9次) ,測試結果的平均值(以質量分數計)和相對標準偏差(RSD) , 如表所示。
由表結果可看出(chū),電熱板、石墨
消解儀(yí)對同一樣品中各金屬含量(liàng)的(de)相對標準偏差分別在0.2%~1.3%、0.1%~1.2%和(hé)0.1%~0.9%之間,精密度均(jun1)較好,均符合方法質量保證要求。
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(shì)方法驗證的主要內容之一,也是重要的質控手段,回收率(lǜ)是判定分析結果(guǒ)準確度的量化指標"。為了對比2種消解儀對應(yīng)消解方(fāng)法對分析(xī)結果準確性的影響,進行了加(jiā)標回收(shōu)實驗。采用(yòng)上述體(tǐ)係,每個體係做3次加標回收,各金屬加標量為樣品中相應金屬(shǔ)含量的0.5倍,消解樣品定容至100mL,用ICP--OES分析測試,各種體係加標回收率如(rú)圖所示(shì)。
(1)電(diàn)熱(rè)板消解法對Sn和Cu的回(huí)收率偏低(dī),分別為96%和93%;而(ér)對其它4種元素的回收率偏高,在109%~113%之間。
(2)石墨
消解儀消解法對(duì)Sn和(hé)As的回收率偏(piān)高,分別為116%和(hé)109%;對其(qí)它4種(zhǒng)金屬的回收率(lǜ)較好,在101%~103%之間。
從(cóng)回收率(lǜ)的結果來看,石墨(mò)
消解儀方法的(de)回(huí)收率表現最佳,而電熱板消解(jiě)法的回收率有偏高的趨勢。
根據消解完全性、準確度和精密度(dù)方麵的實驗結果,選用合適的酸和設定合適的消解條(tiáo)件,2種消(xiāo)解方(fāng)法均能完全消解陽極泥(ní)樣品(pǐn),並在測試中保證足(zú)夠的準確度和(hé)精密度。在實際應用中,可(kě)根據具體的實驗條件,選用這2種消解方法,根據本文摸索的消解條件,獲得(dé)可信可靠的測試數據。