董保东1 娄静2
河南省洛阳市 471000
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摘要:研究和优化了电镀矿渣的样品采集和制备以及电镀矿渣中铜、镍和锌的检测方法。电镀企业一般需要选择大量的重金属作为原料。在电镀过程中，一些重金属进入废水，经过废水处理工序进入污泥，形成电镀污泥。电镀污泥一般含有铜、镍等重金属。如果处理不当，会给土壤和水系带来严重污染，严重影响人们的生产和生活。因此，电镀矿渣中镍和其他重金属的定量和有效监测对于防止和控制重金属污染，并将变废为宝，回收重金属资源是非常重要的。
Abstract
The sample collection and preparation of electroplating slag and the determination methods of copper, nickel and zinc in electroplating slag were studied and optimized. Electroplating enterprises generally need to choose a large number of heavy metals as raw materials. In the electroplating process, some heavy metals enter into the wastewater and enter into the sludge through the wastewater treatment process to form electroplating sludge. Electroplating sludge generally contains copper, nickel and other heavy metals. If not handled properly, it will bring serious pollution to the soil and water system, and seriously affect people's production and life. Therefore, the quantitative and effective monitoring of nickel and other heavy metals in electroplating slag is very important to prevent and control heavy metal pollution, turn waste into treasure and recover heavy metal resources.
关键词:电镀，铜铬，元素检测，方法，现状分析.
一、引言
电镀污泥中含有大量铜、镍、锌、铬、铁等重金属。如果不能妥善处理，将会给环境带来很大的危害。同时，污泥中的重金属是宝贵的金属资源，是可回收利用的资源。目前，许多国内企业正在回收电镀污泥，但电镀工程种类不同，电镀污泥中贵重金属含量不均匀。正确分析贵重金属含量的方法是限制重金属回收产业发展的瓶颈。因此，准确分析电镀污泥中贵重金属的含量是非常重要的。电镀污泥中重金属的检测方法主要参照“矿物，岩石和有色金属的分析手册”，根据其种类分为设备法和化学方法。设备法在金属元素检测方面已经比较成熟，但是由于设备法的初期投资较高，难以推进；化学方法的操作，虽然很繁琐，但是企业还是比较积极的。目前，铜、镍、锌的一般化学分析方法是铜-碘度量法，镍-分光光度法，但对锌没有相关研究。结合电镀污泥几年的检测经验，根据以前的研究，优化了电镀污泥中铜、镍和锌的检测方法，详细描述了电镀污泥的采样，样品制备和分析。
二、电镀污泥采集及制备
2.1、电镀污泥危害分析
重金属一般具有大的毒性，会给环境带来严重的污染。电镀污泥是典型的有害废弃物。因此，在电镀污泥排出和处理前必须进行严格的无害处理。当电镀污泥未适当放置时，会处于暴露的环境中，电镀污泥会产生灰尘，导致漂浮在大气中的重金属超标，会对大气造成污染。
（1）电镀污泥是水质污浊的原因，电镀污泥坑在没有良好的避雨设施的情况下，由于雨水和雪的浸水会产生大量杂质，重金属会进入表面水和地下水，给水体带来污染。如果污染的水被作物灌溉，重金属会污染食物，影响人们的健康。
（2）电镀污泥可能会引起土壤污染。如果没有密封容器，电镀污泥就容易渗入土壤，污染土壤，影响作物的生长，通过作物可以影响人们的身心健康。
（3）电镀污泥是造成环境污染的原因。
在电镀污泥的贮存、运输、处理过程中，非科学的管理措施和实施系统引起环境污染。因此，需要慎重处理电镀污泥，增加重金属含量的监测，防止污染事件的发生。另一方面，电镀污泥含有大量重金属，具有回收价值。如果被再利用的话，不仅可以避免环境污染，还可以产生特定的经济利益。为了回收重金属镍，节约生产成本，改善电镀企业的经济和社会利益，因此分析炉渣中镍等重金属的含量是非常重要的。
2.2、电镀污泥采样
由于电镀工艺的多样性，电镀托架中贵重金属的含量不均匀。一般来说，贵重金属含量少的污泥被凝固、填埋、焚烧处理，符合再利用要求的污泥被再利用。因此，对于所采集的样品是否具有代表性，直接判断电镀污泥的处理方法是否妥当，并影响相关企业的经济利益。本文参考了固体化学产品（gb/t6679-2003）取样的一般原则，结合近年市面上销售的各种电镀污泥的情况，总结了一种科学合理的取样方法。
2.3、溶液制备
制备电镀污泥样品溶液对于测试结果的精度非常重要。如果制备方法不当，样品消解不充分，则测试结果没有代表性。本实验采用简单的AQUA抗蚀剂加热消化法，可以使污泥中几乎所有的铜、镍、锌元素浸出，所制备的样品溶液具有良好的代表性。测定均匀混合电镀污泥的1,2,3个样品分别50.00g± 5g放入3个500ml的烧杯中，放入100ml的AQUA容器，覆盖表面板，慢慢溶解，溶解样品，不间断挥动烧杯。如果消化不完全的话，为了持续消化，可加适量的AQUA溶液。消化后取出烧杯冷却至室温。用蒸馏水冲洗烧杯壁，将烧杯中所有的溶液转移到500ml烧瓶中，用蒸馏水稀释成比例，充分混匀。将这些溶液用滤纸过滤后，将样品溶液的pH调至约0.5，用于电镀污泥中的金属元素的分析。酸浸出是湿法冶金术中最广泛使用的浸出方法之一。一般使用的浸出剂是盐酸、硫酸、硝酸、丙烯酸酯等。电镀污泥中的金属大部分以氢氧化物或氧化物的形式存在，大部分都可以通过酸浸出以离子或复合离子的形式溶解。使用80%盐酸浸泡电镀污泥中的金属。
三、铜、铬等微量元素的检测
3.1、铜元素检测
用滴定测量铜的含量。在ph 3.5～4.0的溶液中，释放碘。用0.5%的淀粉做指示剂，以硫代硫酸钠滴定溶液。这种方法适用于定量铜含量在0.5%以上的电镀污泥。用小容量试管取适量的样品溶液，移入锥形瓶。加入适量的氟化氢铵以完全溶解沉淀物。再加2g碘化钾。用硫代硫酸钠标准滴定液马上滴定至黄绿色，加入0.5%的淀粉溶液2滴。当滴定接近终点时，加入少量固体硫氰酸盐，持续滴定直至颜色消失。利用计算方法U（Cu）＝VT/Mx100%，V是滴定消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积ml，称量硫代硫酸钠标准滴定液的铜，滴定到1g/ml的样品质量，根据公式能计算样品溶液中的污泥质量。
3.2、镍元素检测
镍元素的检测采用络合分离法。用柠檬酸铵和硫代硫酸钠掩蔽其他金属离子,在pH为7~8的溶液中,镍与丁二酮肟生成鲜红色沉淀物,与其他离子分离。沉淀物经酸溶解后,在pH为9.0 ~9.5的溶液中,用紫脲酸铵作指示剂,用EDTA标准滴定溶液进行滴定。本方法适用于镍质量分数在0.5%以上电镀污泥的测定。
3.3、锌元素检测
锌元素的检测采用甲基异丁酮MIBK)萃取EDTA滴定法。锌离子与硫氰酸铵在稀盐酸介质中形成络阴离子,可用 MIBK 萃取。在此条件下和锌离子一起被萃取的元素有Fe3+、Cu2'+ 、Ag*及少量Cd2+。AIl3+、Mn2*及 Ni*都不被萃取。Fe3*可用氟化铵掩蔽, Cu2+ 、Ag*用硫脲掩蔽。这样,锌的分离可达到较好的选择性。进入有机相的锌,用pH为5.5的六亚甲基四胺缓冲溶液返萃取即返回到水相),这时Cd*仍留在有机相。在水相中加入少量掩蔽剂使残留的少量铁、铝﹑铜等元素掩蔽后即可用EDTA标准滴定溶液滴定Zn'+。本方法适用于锌质量分数在0.5%以上电镀污泥的测定。
三、小结
在第十二个五年计划和更长的时间里，中国的环境管理从防止污染到环境质量改善和危险管理，进入了战略转变阶段。包含环境管理基准的环境管理工具和手段随着环境管理的变化而变化。电镀产业是重金属的主要污染源之一第十二个五年计划”和重要文献的研究和分析表明，对于标准化的现状，电镀环保标准制度的构建主要集中在采购标准、增加标准和生态学标准上。加强综合防范和管理，制定地方或地区的川流域标准，改善电镀公园的环境管理，改善电镀产业质量，改善电镀产业质量，深化生活周期管理请加强技术支持。
参考文献：
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