BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
n ề •
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘi
■ ■ •
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
• • • •
v ũ THỊ THUỶ
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ TÁCH LOẠI VÀ THU H ồi
CROM, NIKEN TỪ NƯỚC THẢI BỂ MẠ
MỘT SỐ XÍ NGHIỆP MẠ CROM, NIKEN
• • • S
LUẬN ÁN THẠC s ĩ KHOA HỌC HOÁ HỌC
C H U Y Ê N N G À N H : V Ỏ c ơ
M Ả SỐ : 010401
Người hướng dẫ n khoa học :
T S . Lẻ H ù ng
ị ị 1) I *!:/' i
I
i ..'I* •
r. • i; I'v 7 ''■ 11' •
ỉ i h W M 1
H À N Ộ I - 2000
MỤC LỤC
■ •
MỞ ĐẤU
PHÂN 1 : TỔ NG QUAN 8
ỉ- Vai trò của nước và ảnh hưởng độc h ạ i của các kim loại nặng tro n g nước
1.1- Vai trò của nước ô
1.2- Vai trò sinh hoá và độc tính của các nguyên tố hoá học 9
2- Đại cương về crom và nike n 9
2.1- Giới ihiẻu chung về crom 9
2.2- Giới thiệu chuniỊ về niken Ỉ2.
2.3- Độc lín h của crom lỹ
2.4- Độc tính của niken /7
3- G iớ i th iệ u khoáng sét /7
3.1- Khoáng nhóm ca olin it lô
3.2- Khoáng nhóm m ontm orilonit IỌ
4- M ột số phương pháp xử lý và thu hổi crom , niken từ nước th ả i công nghiệp
4.1- Phương pháp trung hoà 2.0
4.2- Phương pháp diện hoá 22
4.3- Phương pháp hấp phụ 23
4 .3 .1 - Nguyên lý chung của phưưnỉỉ pháp hấp phụ 2 Ỉ
4.3.2- Qui luật chung cùa phương pháp hấp phụ 25"
4.3.3- Chọn chất hấp phụ ''2 6
4.3.4- Kỹ thuật hấp phụ Z3
4.4- Phương pháp sắc ký trao đổi ion 3^
4.4 .1 ' Thu hổi kim loại bằng nhựa ca tio nit 35"
4.4.2- Thu hổi kim loại bàng nhựa anionit ^
5- Các phương pháp phân tích crom , nike n . 4°
5.1- Phương pháp hấp phụ nguyên tử 4o
5.2' Phương pháp phân tích thể tích 4 /
5.3- Phương pháp trắc quang
PHẦN 2 : THỰC NGHIỆM 47
42
A l)ỤN<; c ụ VÀ HOẢ CHẤT
1- Dụng cụ 47
2- Hoá chất ^8
Pha hoá chất w
B NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ THU HỔI CROM 5/
I - Phán tích crom 57
1.1- Cách tiến hành xác định irấc quang crom bằng Ihuốc thử diphenylcacbazit
1.2- Chuẩn bị dung dịch nghiên cứu 52
1.3- Lập đường chuẩn 53
2- Tách cro m bằng phương pháp h y đ ro x it S5
2.1- Nghiên cứu độ tan của h yđroxit lưỡng tính Sĩ
2.1.1- Bài toán về độ lan của c ro m (n i) hyđ ro xit
2 .1.2- Lập trình trên máy tính và nghiên cứu pH tố i ưu 59
2.2- Kháo sát dô tan của c ro m (III) hyđ ro xit
2.2.1- Kết tủa Cr3+ bằng natri h yđ ro xit
2.2.2- Kết lủa Cr3+ bằng canxi hyđroxit 64
2.2.3- Kết tủa Cr3+ bằng natri cacbonat 56
3- Tách cro m bằng phưong pháp hấp phụ trê n N a-b entonit 6g
3 .1- Hoạt hoá và tinh chế Na-bentonit 60
3.1.1- Hoạt hoá bentonit bằng NaCI 66
3 .1.2- Tinh chế Na-bentonit
3.2' Khảo sát khả năng hấp phụ của CrJ+ trên N a-bentonil €9
3.2.1- Xác định dung lượng hấp phụ 6?
3.2.2- Kháo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung Na-bentonit
3.2.3- Khái) sát ánh hường của thời gian hấp phụ 70
4- Thu hồi crom bang phương pháp sác ký trao dổi ion trẽn nhựa cationit
a x it mạnh 71
4. ] - Giới thiệu phương pháp sắc ký trao đối ion 71
4.1.1 - Cơ sở của phương pháp 72
4 .1.2- Chuẩn bị nhựa 72
4.2- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình thu hổi crom
báng nhựa cationit axit mạnh 72
4.2.1 - Khảo sát ánh hưởn^ của thời gian hấp phụ 73
4.2.2- Khảo sát ảnh hưởng của thời ụian rửa giải 74
4.2.4- Khảo sát ánh hường cùa nống độ H ,()2 của dung dịch rữa giải 76
4 : 2 . Khảo sát ảnh hưởng của pH tìuno dịch rỉra giải 75-
V Thu hói cro m bằng phương pháp sắc ký tra o đổi ion trê n nhựa c a tio n it
a x it yêu 7ồ
5.1- Giới thiệu phương pháp 7g
5.2- Chuẩn bị nhựa 78
5.3- Kháo sát các yếu lô' ảnh hưởng dến quá trình thu hồi crom bằng nhựa
ca lio n it a xil yếu 7B
5 .3 .1 - Khảo sál ảnh hưởng của thời gian hấp phụ
5.3.2- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian rửa giái 8°
5.3.3- Khảo sát ánh hưởng của pH dung dịch rửa giải
5.3.4- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ H202 trong dung dịch rửa g iả i 82
5.3.5- Khảo sát ảnh hường của tốc độ hấp phụ
5.3.6- Kháo sát ánh hường của tốc độ rửa giải 84
5.3.7- Khảo sát lượng crom giải hấp theo các phân đoạn 86
»- Xử lý và th u hổi crom từ nước th a i bè mạ quân đội Z121
6.1- Tách C rtf bằng NaOH Qữ
4
6.2- Tách C ru bàng Na-benlonit gg
6.3- Thu hối C r,+ bằng phương pháp sắc ký trao đổi ion trên cationit axit yếugg
( / N tíIỈIÊ N CỨU TÁC H VÀ THU H ồ i N1KEN gỹ
1- Phân tíc h nike n
1.1- Chuán hi dung dịch nghiên cứu
1.2- Phân líc h niken bằng phưưnụ pháp trác quang với thuốc thử
J im e ty lg lio x im
1.3- Lập đường chuẩn
2- rá ch nik e n bang phương pháp h y đ ro x it yi
2.1- Nghiên cứu lý Ihuyết ỹi
2.1.1- Xác định nồng độ nikcn trong mẫu nước thải ỹi
2.1.2- Bài toán tìm pH cho N i(O H )2 kết tủa lố i ưu ỹl
2.2- N iihiê n cứu thực nghiêm ỹS
2.2.1 - Kết lúa Ni2+ bằng NaOH ỹi
2.2.2- Kết lúa N i2+ bằng Ca(OH)2 ỌỊ
2.2.3- Kết tủa N i2+ bằng Na2COj 95
3- rách n ike n bàng phưoTig pháp hấp phụ trê n N a-b e n to n it 98
VI - Xác định dung lượng hấp phụ ọg
V2- Kháo sát khả năng hấp phụ cùa N i2+ trên Na-hentonit 9Ồ
v 2 .1 - Khải) sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung Na-bentonit ỷệ
3.2.2- Kháo sál ảnh hưởng của thời gian hấp phụ 100
4- Xử lý tách lo ạ ỉ niken từ nước th ả i bể mạ nhà máy quân đội Z121 101
4.1- Tách niken bàng phưimu pháp hyđ roxit /01
4.2- Tách nikcn bằng phương pháp hấp phụ trôn Na-bentonit 101
5- r iiu hó i nike n bàng phương pháp điện phân 10/
5.1- Khảo sát sự ánh hưởng của diện thế 102.
