王勤波

（杭州市特种设备检测研究院，杭州 310051）

锅炉水质检测中含银废液的回收及再利用

王勤波

（杭州市特种设备检测研究院，杭州 310051）

在锅炉水质检测中含银废液的回收及再利用，有助于促进我国化工行业的健康持续发展。在化工行业锅炉水水质检测过程中，常见的检测方案是采用莫尔法来测定氯离子，这一检测方案会产生大量含银废液，这些废液如果直接排放不仅会造成环境污染，也浪费了贵金属资源。因此，人们必须重视锅炉水质检测中含银废液的回收及再利用技术的研发与攻关，从而促进我国经济的可持续发展。

锅炉水质检测；含银废液；回收；再利用

1 含银废液的成分分析

在实际的工业生产中，锅炉在使用一段时间后往往会在锅炉管道、锅炉内壁等部位出现结垢现象。这会导致锅炉管道宽度变小，影响锅炉的正常使用。此外，锅炉内的各种化学反应往往会导致锅炉内壁受到腐蚀，导致锅炉的使用寿命受到影响。因此，必须对锅炉进行定期的水质检测，以帮助作业人员及时更换锅炉内用水。在锅炉水质检测过程中，主要是检测是Cl-，采用的检测方法为莫尔法，具体测定信息为酸碱度：6.5＜pH＜10.5；指示剂：K2Cr04；标准溶液：AgN03。检测过程方程式如下：

Ag+Cl-＝ AgCl↓（Ksp=1.8×10-10）

2Ag+＋CrO42-＝ Ag2CrO4↓（Ksp=2×10-12）

根据上述方程式显示，采用莫尔法检测后形成的含银废液中主要物质为AgCl以及Ag2CrO4。这一反应形成的含银废液成分相对简单，银的回收工作比较容易。

2 锅炉水质检测中含银废液的NaCl处理法

2.1 NaCl处理法的实验步骤

在NaCl处理法中，主要有三个步骤，具体回收流程如图1所示。

2.1.1 初步沉淀

将含银废液放置于反应装置中，然后加入浓度为1 mol/L、pH值为3.0的HCl溶液。将两种液体静置一段时间，让两种液体充分反应。需要注意的是，为了避免HCl的挥发，需要采用不透光或者深色的玻璃器具作为反应装置。装置内两种液体充分反应后，可以得到铬酸以及氯化银。具体的化学反应方程式如下：

根据对化学反应方程式的判断可以得知，在上述化学反应中，Ag2CrO4会与HCl发生沉淀反应，生成铬酸以及氯化银。同时，由于HCl溶液的存在，水中的C-还会进一步降低氯化银的溶解度，从而方便下一步的处理工作[1]。

2.1.2 离心沉淀

在完成对于含银废液的初步沉淀处理后，还需要将第一步产生的溶液进行离心沉淀。将含有铬酸以及氯化银的溶液放置于离心机中进行处理，完成离心沉淀工作后，将上清液取出，然后加入浓度为1 mol/L、PH值为3.0的HCl溶液进行清洗。需要注意的是，清洗处理工作需要多次进行，最后获得纯度较高的氯化银沉淀。

2.1.3 银粉还原处理

在这一步骤中，主要利用“锌-浓硫酸”体系来对上一步产生的氯化银沉淀进行处理，通过化学反应能够得到纯度较高的化学银粉，具体方程式如下：

根据对上述方程式的分析，人们可以得知，使用锌-浓硫酸溶液来进行氯化银沉淀的处理工作，能够得到Ag2SO4与H2S04的混合溶液，进而实现银的回收。含银废液液中银的回收流程如图1所示。

图1 化验残液中银的回收流程示意图

2.2 NaCl处理法的注意事项

首先，在第二步进行离心沉淀后对沉淀物进行清洗工作时，完成对上清液的取出工作后，需要使用剂量至少为0.23 g/L的NaCl溶液对沉淀物进行清洗。同时，清洗需要坚持每次量少、多次进行的原则，保证给同离子效应的发生留出足够的时间，从而促进氯化银的沉淀。其次，氯化银在化学性质方面有比较强的光敏性，因此要避免光线的照射，可以使用深色玻璃器具或者不透光的装置来进行处理工作。最后，在处理过程中要保证各种装置的清洁，避免溶液在反应过程中被污染，影响使用价值。实际情况中的操作环境往往比较复杂，操作人员需要注意环境的无污染，避免环境中的其他成分破坏反应的进行。

3 含银废液回收银的其他处理方式

3.1 沉淀法

使用沉淀法处理含银废液的过程，主要是在含银废液中加入一定量的阴离子，从而将含银废液中所存在的金属银以沉淀的方式集聚起来，然后进行过滤、清洗以及干燥从而得到纯度较高的银沉淀。最后，将所得到的银沉淀与碳酸钠混合后在1 100℃左右的环境中焙烧，最终能够得到纯度较高的银金属。需要注意的是，沉淀法处理含银废液对于反应环境中的pH值要求比较高，因此在实际情况中，很难用于工业化的规模处理，这种方法在实际运用中比较少见。

3.2 置换法

置换法主要是通过常见的损耗性金属作为化学反应中的还原剂，从而在含银废液中发生还原反应将银沉淀下来。目前，常见置换法中所使用的损耗性金属为价格比较便宜的锌、铁以及铝。在实际情况中，采用置换法对含银废液进行处理工作时，回收率大约能够达到55%～60%。此外，还能使用一些还原效果比较强的催化剂来代替金属。置换法具有操作较为简单、处理成本较低等特点。

3.3 吸附法

吸附法主要是通过各种吸附剂来对含银废液中的银进行吸附回收，通过吸附剂活性表面的物理化学效应来实现银的吸附。吸附法的实际效果主要由吸附剂的性能决定，常见的吸附剂处理性能如表1所示。虽然吸附法在回收效率以及回收银纯度方面的表现比较好，但是存在吸附剂成本较高、无法回收利用等弊端。因此，吸附法往往只适用于实验室中，无法大规模使用。

3.4 离子交换法

相比其他回收方法，离子交换法具有能够回收微量银的特点，在回收效率以及银纯度方面都有比较出色的表现。在实际情况中，使用离子交换法来处理含银浓度为1.5 mg/L的废液时，基本上能够实现银的完全回收。在离子交换法中，主要是通过离子交换树脂来对含银废液中的银离子进行交换处理，这一处理方法在实践中表现出以下特点。

表1 各种吸附材料对银离子的吸附性能比较

（1）离子交换法的处理容量较大，能够一次性处理较多的含银废液。

（2）处理完成后的水质较好，离子交换树脂对于水质的污染较小，能够实现对于处理水的清洁作用。

（3）离子交换树脂能够多次使用。

（4）离子交换法的操作难度较低，对于工作人员的技术水平要求不高。但是，离子交换法在应用过程中，离子交换树脂往往比较容易受到污染，因此很容易失效。并且，离子交换树脂的成本也比较高。因此，在实际情况中，离子交换法的使用价值比较低，无法大规模在工业中使用。

4 锅炉水质检测中含银废液的再利用

4.1 进行硫酸银溶液的制备

在完成对含银废液的处理后，可以将处理完成的生成物用作硫酸银溶液的制备，具体的化学反应方程式如下：

在制备过程中，需要根据国标法中的相关标准来进行化学反应的处理，得到每升含10 g硫酸银的催化剂溶液。需要注意的是，这一化学反应进行的过程中，会产生一定量的二氧化硫，因此，需要保证反应在通风条件下进行[2]。对制备得到的催化剂溶液与市场上购买得到的同类型普通催化剂溶液进行CODcr值的测定，结果显示以含银废液为原料制备的催化剂溶液与市场上的普通溶液在CODcr值的测定中并不存在太大差距，具体实验结果如表2所示。

表2 回收Ag2SO4与市售Ag2SO4测定CODcr结果比较

4.2 用于有机碳的测定工作

根据“Walkley-Black”法的相关原理，用硫酸和重铬酸盐氧化OC。需要注意的是，要给化学反应创造一个足够高的温度，保证反应的完全进行。在化学反应完全结束后，测定氧化剂的剩余量。测定过程中硫酸银作为催化剂和对C1-的掩蔽剂，用过量K2Cr2O氧化有机碳，剩余的K2Cr2O用硫酸亚铁按标准溶液滴定。由消耗的K2Cr2O标准溶液体积计算出有机碳含量。

5 结语

在实际的生产作业中，对锅炉进行定期的水质检测是一项十分重要的工作。但是，采用莫尔法进行水质检测，往往会产生大量含银废水。在过去，这些废水往往只是简单经过处理后进行排放，这一做法既不利于生态环境的保护，也造成一定程度的经济浪费。因此，人们应该重视含银废液的有效回收以及回收银盐的有效利用。实践证明，回收制备得到的银盐完全符合再次利用的标准，为我国经济的可持续发展提供了一个很好的方向。

1 杨滨瑜.pH值对处理电镀含银废水的影响关系分析[J].科技传播，2016，（8）：181.191.

2 郭 超.含银电镀废水处理技术研究及工程实例[J].广东化工，2016，43（13）：217.

Recycling and Reuse of Silver Waste Liquid in Boiler Water Quality Test

Wang Qinbo
(Hangzhou Special Equipment Inspection and Research Institute, Hangzhou 310051, China)

In the boiler water quality test, the recovery and reuse of silver containing liquid will help to promote the healthy and sustainable development of the chemical industry in china. In the chemical industry boiler water quality in the process of detection, detection scheme is common to determination of chloride ion by Mohr method, this detection scheme will produce silver waste, the waste will not only cause environmental pollution if it is discharged directly, but also a waste of precious metal resources. Therefore, people must pay attention to the development and research of the recovery and reuse technology of silver containing waste water in boiler water quality testing, so as to promote the sustainable development of China's economy.

boiler water quality detection; sSilver waste liquid; recovery; reuse

X703

A

1008-9500(2017)06-0050-03

2017-04-20

王勤波（1983-），女，浙江湖州人，助理工程师，从事锅炉水质检验工作。