铁屑内电解法处理EDTA溶液中络合铜离子

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EDTA分光光度法测定铜合金中高含量铜

EDTA分光光度法测定铜合金中高含量铜摘要：EDTA络合铜合金中高含量铜，在乙酸-乙酸氨缓冲体系下，EDTA 和酒石酸钾钠掩蔽Zn、Fe、Co、Ni、Pb、Mn、Al等共存元素，对形成的蓝色EDTA-Cu络合物进行光度测量，避免了常规紫外分光光度法很难测定高含量元素，实现了直接测量铜合金中的高含量铜。

在对EDTA分光光度法测定铜合金中高含量铜的分析条件研究过程中，对铜合金的制样方法、峰值扫描、体系的酸度控制以及EDTA溶液、酒石酸钾钠溶液、缓冲溶液加入量进行了讨论。

铜离子在0～200µgml-1范围内线性良好，线性回归方程为C=659.46299*A-0.07822，相关系数R=0.99995。

所建立的分析方法重现性和准确度较好，加标回收率在97.90%～103.64%，相对误差在分光光度法所允许的范围之内。

关键词：紫外分光光度法；峰值扫描；铜合金；EDTA；随着现代工业的不断发展，对铜合金材料的需求不断在加大[1-2]，而且对其性能不断提出新的要求[3-4], 需要企业不断开发新的品种满足市场需求，逐渐形成了高强高导铜合金[5]、高强耐热铜合金[6]、高强耐蚀铜合金[7]、高强弹性铝青铜[8]、高强耐磨模用铜合金[9-10]等类型的铜合金。

传统的铜合金中铜的分析采用电解法[11]和化学容量法[12]，前者是很经典的分析方法，但是分析速度慢；后者分析速度相对较快，但是工作量大，因此开发一种简便、快捷而且能够直接分析铜合金中高含量铜的分析方法。

高含量元素的分析对于传统的紫外分光光度法而言已经偏离朗柏-比尔定律。

本实验在乙酸-乙酸氨缓冲体系下，利用EDTA 络合铜合金中高含量铜，EDTA和酒石酸钾钠掩蔽铜合金中的共存元素，对形成的蓝色EDTA-Cu络合物进行光度测量，实现了直接测量铜合金中的高含量铜。

1.实验部分1.1主要试剂EDTA溶液：120 g·L-1醋酸-醋酸氨缓冲pH=6.0：称取100.00g乙酸铵，加入300ml水溶解，加7ml 冰醋酸摇匀即得铜、镍、钴、铁标准：称取1.0000g高纯铜、镍、钴、铁（99.999%）,分别置于250ml烧杯中，加入40ml1：1硝酸，盖上表面皿，加热至完全溶解，煮沸出去氮的氧化物，用水洗涤表面及杯壁，冷却。

废水中铜氨络合物的处理 (2)

TMT处理含铜氨络合物废水
TMT：
固体Na3(C3N3S3)-9H2O 美国Aldrich公司出品的有机硫药剂，将33.32g 的Na3(C3N3S3)-9H2O晶体溶解于100g 的去离子水中，即为 TMT的15%水溶液，俗称TMT-15。
• 当废水中含有络合剂如NH3、EDTA、磷酸酯、柠檬酸盐和天然有机酸时，它们将与铜离子配位形成非常稳定的可溶性络合物，从而干扰传统工艺对铜的处理。
• 采用混凝、中和沉淀、吸附、电解、微生物法等处理方法，难以达到良好的去除效果或处理成本太高。
• 采用硫化物沉淀法处理含络合剂的重金属废水，由于各种重金属硫化物的溶度积都非常小，重金属的去除效果很好。常用的硫化物分无机硫（硫化钠）与有机硫（STC、DTC和TMT）两大类。
• 从表1中可以看出，与TMT相比，硫化钠、 STC和DTC的毒性较大，特别是DTC更具
• 硫酸亚铁法：
• 由于在酸性条件下，EDTA-Cu的稳定常数小于EDTA-Fe3+ 的稳定常数（pH=4，EDTA-Cu的稳定常数的对数值lgK稳 =10.2，EDTA-Fe3+的稳定常数的对数值lgK稳=14.7），因此，向PCB络合废水中加入Fe3+可以将Cu2+置换出来，即将络合态铜离子转化成游离态铜离子，然后调高废水的pH 值，可以将Cu2+完全沉淀下来。在实际的工程中加入的是硫酸亚铁，在酸性条件下，通过机械或空气的搅拌，部分 Fe2+氧化成Fe3+，通过Fe3+置换出EDTA-Cu中的Cu2+，然后加入NaOH调高pH值至9左右，生成Cu(OH)2、Fe(OH)3、 Fe(OH)2沉淀，利用Fe(OH)3生成的矾花较大，吸附性较强，沉淀速度较快，加快铜的去除。此法在工程上成功的案例较多，出水总铜普遍低于0.5mg/L，但也有其缺点：加药量较大，产生的污泥较多。

几种微电解技术介绍

几种微电解技术介绍一、微电解作用原理微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。

该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。

新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。

还原作用铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：阳极（Fe）:Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极（C）：在酸性条件下：2H++2e→H2↑E0（H+/H2）=0.0V在碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e→4OH- E0（O2/OH-）=+0.4V电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。

在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。

同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。

反应式如下：R—NO2+2Fe+4H+ R—NH2+2H2O+2Fe2+电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。

同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。

总之，铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。

庆化公司综合污水处理项目拟采用微电解技术对硫酸浓缩过程中产生的含硝基化合物废水进行预处理，提高废水的可生化性，再利用生化技术、活性炭吸附技术达标排放。

经过前一阶段的调研，我们对几家单位的微电解技术做如下介绍：二、工艺介绍（一）辽宁省环境科学院微电解技术1.小试去年下半年，省环科院技术人员采集我厂硫酸浓缩减压水进行实验室实验。

含edta-cu废水的处理方法以及对策

这些方法使用局限性较高，能耗高等破坏 EDTA 组成，使铜离子从络合物
原因，目前还未规模化应用。重捕剂中脱离，再经过混凝沉淀，达到除铜
捕捉方法可以把铜离子从 EDTA-Cu 中的目的。
捕捉出来，但是只能去除废水中的铜，
（一）实验试剂
对 EDTA 无处理效果，处理后的废水
新配制 10%FeSO4 溶液，35%H2O2
性条件下，铜离子可以生成稳定水 PH 为碱性，外观呈淡蓝色，无明
的 Cu(OH)2 沉淀，剩余 Cu 含量小于显悬浮物。
0.5mg/L，从而达到除铜目的。电镀
废水 COD 为 2000mg/L，PH
行业在生产过程中会产生 EDTA 络合 11.74，T-Cu 159.2mg/L。普通的含
水处理成本要低于单独芬顿处理。
关键词：EDTA-Cu 废水 ; 芬顿氧化法 ; 重金属捕捉剂
中图分类号：[TE992.2]
文献标识码：A
文章编号：2096-4595（2020）02-0159-0003
一般含铜废水主要是铜离子污
一、废水水质
染，大多采用混凝沉淀法，在碱
武汉某工厂含 EDTA-Cu 废水，废
废水本身 COD 较高，在去除铜离子之式存在，简单的混凝沉淀无法处理。
后，还需考虑 COD 的去除。
二、芬顿法处理含 ECTA-Cu
对于 EDTA-Cu 处理方法有芬顿氧化法 [1]、重捕剂捕捉法 [2]、离子交换法 [3]、电解法等。应用最多的是芬
废水芬顿反应是利用 H2O2 和 FeSO4 反
从图 3 和图 4 中可以看出，保持硫酸亚铁加药量不变时，增加双氧水的加药量，出水总铜降至 1.35mg/L。芬顿反应加药量的增加，废水中的总铜去除率从 96.71% 上升到 99.15%， COD 的去除率从 87.3% 增加到了 94.4%，但出水总铜仍然不能达到国家排放标准。若保持硫酸亚铁加药量不变，只增加双氧水用量，总铜去除率略有升高。

电解法除铁

电解法除铁运用电化学原理，针对以纤维状或胶态状杂质铁化合物形式存在的高岭土（福建省此类型高岭土矿颇多，一般除铁法对此类矿的除铁效果不太理想），通过杂质铁在电极上的还原沉积，进而清洗电极去除杂质铁，达到此类高岭土矿有效除铁的目的。

经初步探索表明：电解除铁法对上述这类型高岭土矿除铁是可行的；对某些其它类型高岭土矿物的除铁也是有效果的，很值得深入研究。

电解除铁法的优势在于电解处理后高岭土的结构不会被破坏；操作简单，不用加热，没有污染，后处理简单。

原电池的电极的判断：负极：电子流出的一极；发生氧化反应的一极；活泼性较强金属的一极。

正极：电子流入的一极；发生还原反应的一极；相对不活泼的金属或其它导体的一极。

在原电池中，外电路为电子导电，电解质溶液中为离子导电。

所用药品有: NaHSO3、H2C2O4、H2SO4、HCl、Na2C2O4材料：碳棒、铅板、白金片和直流电源。

具体实验方法先将样品经分散，粒级分离后，取粒径小于2μm的高岭土矿为原料。

在一定固含量的浆液中，按每100g土比例分别加入不同量的NaHSO3和H2C2O4，调节pH小于7，配制成不同组成的电解土液。

以一定面积的碳棒、铅板为电极，在搅拌下，通入直流电，控制小于氢过电位的槽电压进行电解，经一段时间，间断取出阴极稀酸清洗、活化电极。

除铁后产品进行检测。

（具体实验条件未见文献报道，需要进一步探索）4.4.1 物理法物理法是指用简单的物理性设备对矿物进行除铁的方法[i]。

主要有磁选法和浮选法两种。

其中磁选法主要是利用不同的磁选机对矿物中有磁性的杂质的去除，磁选机种类很多，有不同磁场强度的磁选机，有高梯度超导磁选机，低温超导磁选机，高梯度超导磁选机等，可处理几微米或更细微级别的很弱的顺磁场磁性的矿物[ii]。

超导磁选机具有能长期运转，电耗可以降低约80%～90%；同时这种设备还同时具有快速激磁和退磁的能力，可使设备减少对矿物的分选、退磁和冲洗杂质所需的时间，从而可以大大提高对矿物的处理量，该设备的处理能力为6t/h，缺点在于设备昂贵。

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铁屑内电解法处理 EDTA 溶液中络合铜离子
1 1， 2， 3， * 2 1， 2 ，程建华1 ，，鞠峰，胡勇有伍健东 1．华南理工大学环境科学与工程学院，广州 510006 2．工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室，广州 510006 3．制浆造纸工程国家重点实验室，广州 510640 收稿日期： 2010-10-20 修回日期： 2010-11-20 录用日期： 2010-12-08
第 31 卷第 5 期 2011 年 5 月
环境科学学报 Acta Scientiae Circumstantiae
Vol． 31 ， No． 5 May， 2011
J］．环境科学学报， 31 （ 5 ）： 897-904 鞠峰，胡勇有，程建华，等． 2011．铁屑内电解法处理 EDTA 溶液中络合铜离子［ Cheng J H，et al． 2011． Treatment of chelated copper in EDTA solution by iron chip innerelectrolysis［J］． Acta Scientiae Circumstantiae， Ju F，Hu Y Y， 31 （ 5 ）： 897-904
Abstract： The removal of copper from EDTA solution by iron chip innerelectrolysis was studied using a batch method and modern instruments． The effects of EDTACu concentration， solution pH， reaction temperature and iron chip diameter on copper removal were investigated． The results showed that chelated copper removal by iron chip innerelectrolysis followed pseudo firstorder kinetics． In the pH range of 2． 0 11． 0 ，lower solution pH was 318 K，increased favorable for copper removal； solution pH increased over time under acidic conditions，and decreased over time under alkaline conditions． Too high EDTACu concentration and too large iron diameter were disadvantageous to copper removal． At the reaction temperature of 288 temperature led to faster copper removal． The apparent activation energy was 26． 57 kJ·mol － 1 ，indicating that copper removal was controlled by a chemical process． After treatment by iron chip innerelectrolysis，CuEDTA was converted into Fe（ Ⅲ） EDTA，and this process involved the combined precipitation，Fe0 replacement ＆ reduction，electrodeposition，adsorption and coprecipitation． effects of Fe3 + replacementKeywords： iron chip； innerelectrolysis； EDTA； chelated copper； removal
摘要：采用批式试验和现代仪器分析研究了铁屑内电解法处理 EDTA 溶液中络合铜离子，考察了溶液浓度、溶液 pH、温度和铁屑粒径等因素对铜离子去除过程的影响．结果表明，铜离子去除过程符合表观一级动力学方程．在 pH 2． 0 288 11． 0 范围内， pH 值越低越利于铜离子去除；在酸性条件下溶液 pH 随内电解进行升高，在碱性条件下溶液 pH 随内电解进行降低． EDTA 络合铜浓度过高和铁屑粒径过大都不利于铜离子去除．在 318 K 范围内， ·mol － 1 ，提高温度可提高反应速率；表观反应活化能为 26． 57 kJ 反应过程受化学反应控制．经铁屑内电解法处理后 EDTA EDTA，络合铜最终转变为Fe（ Ⅲ）该过程涉及铁屑置换还原，铁离子置换沉淀作用，电附集和吸附共沉淀等作用．关键词：铁屑；内电解； EDTA；络合铜；去除 2468 （ 2011 ） 05-897-08 文章编号： 0253中图分类号： X703． 1 文献标识码： A
Treatment of chelated er in EDTA solution by iron chip innerelectrolysis
JU Feng1 ，HU Yongyou
1， 2， 3， *
， CHENG Jianhua
1， 2
2 ， WU Jiandong1，
1． School of Environmental Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510006 2． The Key Laboratory of Pollution Control and Ecosystem Restoration in Industry Clusters of Ministry of Education，Guangzhou 510006 3． State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering，Guangzhou 510640 Received 20 October 2010 ； received in revised form 20 November 2010 ； accepted 8 December 2010