洗炉废液中EDTA的碱法回收和利用

��基础科学研究河南纺织高等专科学校学报JOURNALOFHENANTEXTILECOLLEGE���2006年第18卷第2期��洗炉废液中EDTA的碱法回收和利用刘�建(河南纺织高等专科学校,河南郑州450007)摘��要:阐述了EDTA碱法回收的理论依据,探讨了洗炉废液中EDTA碱法回收的工艺,指出了在pH值�12、加入少量助剂(无机盐类)的条件下,可获得较高的EDTA的回收率;回收清液经配比调试pH值后可直接利用,其中缓蚀剂也可以满足缓蚀效果的要求,清洗管件效果达到国家标准。关键词:洗炉废液;EDTA;碱法回收;清洗管件中图分类号:TK228�文献标识码:A�文章编号:1008-8385(2006)02-0032-03收稿日期:2006-03-28作者简介:刘建(1965-),女,河南浚县人,讲师,主要研究物理化学。��EDTA是工业常用的锅炉清洗液,用其清洗工业锅炉,虽清洗系统简单、清洗工期短、对人和设备安全可靠、效果好,但价格昂贵,从而限制了它的应用。从洗炉废液中有效地回收利用EDTA,不仅能降低清洗成本,而且能减少清洗废液对环境的污染。有人曾对EDTA的碱法回收进行了理论研究[1],但未见实际工艺方面的探讨,本文对锅炉清洗液中EDTA的碱法回收和利用工艺进行了探讨。1�EDTA碱法回收的理论依据所谓碱法回收,就是在锅炉清洗废液中加入烧碱,形成碱性条件,破坏废液中EDTA与铁形成的络合物,使铁生成氢氧化铁,经沉淀分离出去,EDTA以Y4+形式存在于溶液中(称为�清液�)待用。EDTA是一种四元弱酸,在溶液中随pH值的不同而有七种不同的存在形式,但在不同酸度下占优势的组分形式不同,如图1所示。图1�EDTA各种形式分布曲线[2]当pH�12时,EDTA几乎全部以Y4-形式存在。此时,溶液中同时存在着以下平衡反应:(1)FeY-Fe3++Y4-(2)Fe3++3OH-Fe(OH)3(3)FeY-+3OH-Fe(OH)3+Y4-反应(3)在常温下的平衡常数K=1.099�1012,反应向右进行的趋势强烈,生成难溶的Fe(OH)3胶体。在溶液中,加入回收助剂使Fe(OH)3胶体脱稳,形成沉淀物从溶液中分离出去,Y4-存在于溶液中。2�洗炉废液EDTA回收工艺模拟实验2.1�洗炉废液组成对铁离子沉淀速率及ED-TA回收率的影响洗炉废液中的铁可以以二价、三价两种形式存在。洗炉废液的组成不同对铁离子沉淀速率及EDTA回收率的影响见表1。表1�络合物组成不同时清液回收比例(%)离子组成pH值沉淀时间(h)24487296144清液中的EDTA(%)沉淀144h清液中残留铁(mg/L)Fe3+-EDTA12.0554636666704.961.2Fe2+-EDTA12.1010223536364.89510��注:清液回收比例为清液回收量占总废液量的百分率。从表1可看出:洗炉废液的离子组成为Fe3+-EDTA时,沉淀24h清液回收比例达50%以上,随着刘�建�洗炉废液中EDTA的碱法回收和利用沉淀时间延长,清液回收比例迅速增加;而洗炉废液的离子组成为Fe2+-EDTA时,清液回收比例较小,最高仅有36%。因此,洗炉废液中铁离子存在的价态对铁离子的分离速率有较大影响,铁以二价络合物存在时,分离慢;以铁三价络合物存在时,分离快。从清液中残留铁量看,洗炉废液以Fe3+-EDTA为主时,三价铁离子分离彻底,清液、EDTA回收率高。因此在加碱前,应对废液通入空气进行曝气氧化,使废液中的二价铁络合物氧化成三价铁络合物。2.2�洗炉废液pH值对清液回收率和EDTA回收率的影响资料显示:FeY-在酸性条件下稳定,在碱性条件下水解,解离出EDTA[3]。通过调整洗炉废液的pH值可以提高清液及EDTA的回收率。洗炉废液pH值对清液、EDTA回收率的影响见表2。表2�洗炉废液pH值对清液、EDTA回收率的影响废�液�的�pH�值11.011.512.0512.1012.3012.50清液回收率(%)507074747576清液中的总铁(mg/L)102.52.22.12.12.0清液中的总EDTA(%)4.44.54.54.44.44.5��从表2可看出:当洗炉废液的pH�12时,铁离子沉淀完全,清液回收率高,而回收液中EDTA的浓度基本不变。pH�12对铁离子沉淀分离和EDTA的回收的影响很小,铁离子沉淀完全,且沉淀物密实,清液易取,清液回收率高,EDTA回收率也高。所以,废液的pH值应保持在12以上。2.3�铁离子浓度对清液回收率、EDTA回收率的影响模拟配制含不同铁离子浓度的一组络合物溶液,在不加助剂和加助剂的两种情况下做对比实验,其结果见表3。表3�铁离子浓度对清液回收率、EDTA回收率的影响铁离子浓度(mg/L)30004000600080001