電鍍污泥資源化處理技術研究進展

劉維，蔣善欽，焦芬，董良民，楊壁瑋

（中南大學資源加工與生物工程學院，湖南 長沙 410083）

電鍍污泥是電鍍行業(yè)產(chǎn)生的廢水經(jīng)過處理后形成的重金屬污泥，通常含有鉻、鎳、銅、鋅、鐵、錫、汞、錳、銀等重金屬[1]，這些金屬通常以混合氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、硅酸鹽或磷酸鹽的形式存在。每年全世界都會產(chǎn)生大量的電鍍污泥，如美國每年產(chǎn)生130萬t[2]，歐盟每年產(chǎn)生1.5萬t[3]，日本每年產(chǎn)生6.5萬t[4]。中國有大約15 000家電鍍廠，每年排放約40億m3的電鍍廢水，產(chǎn)生1 000萬t電鍍污泥，其中含有超過10萬t的有價金屬資源[2]。目前，電鍍污泥處置方法有固化/穩(wěn)定化、填埋[5]，或者作為建筑材料使用[6]，這些方法雖然處置過程簡單，但是存在重金屬緩釋[7]帶來的二次污染問題，而且會造成鎳、銅、鋅等有價金屬資源的浪費。以鎳為例，鎳是一種稀缺資源，僅2018年世界原生鎳消耗量就高達232.7萬t[8]，但是地球鎳儲量僅0.008%，難以滿足長期需求，其他稀有金屬也面臨著相同的問題。電鍍污泥富集了大量有毒重金屬，已經(jīng)被列入危險固體廢物名單，危廢類別為HW17。如果不加以處置，勢必會對人體健康和自然環(huán)境造成巨大危害。本文綜述了目前電鍍污泥產(chǎn)生的種類、電鍍污泥資源化技術的最新研究進展以及分析了未來電鍍污泥處理的趨勢。

1 電鍍污泥的基本性質(zhì)

1.1 電鍍污泥的種類

電鍍是指利用電解原理在金屬表面鍍上一層金屬或者合金的過程，其間會產(chǎn)生大量的廢水。電鍍廢水的成分與電鍍工藝相關，其在處理過程中會產(chǎn)生分質(zhì)污泥和混合污泥[1]兩種類型的電鍍污泥。分質(zhì)污泥是指對不同種類的廢水單獨處理所形成的污泥，其成分以某種金屬為主；混合污泥是將不止一種電鍍廢水混合后處理所形成的污泥，其金屬種類較多。文獻報道的一些常見電鍍污泥(干基)的成分見表1[9-25]。

表1 常見的電鍍污泥種類及其成分Table 1 Common types and components of electroplating sludge

1.2 電鍍污泥的成分分析

電鍍污泥的成分與電鍍廢水處理方式相關。化學沉淀法是最廣泛應用的電鍍廢水處理方法，我國 41%的電鍍廢水采用化學沉淀法處理，歐洲、日本甚至高達85%。化學法主要包括氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、重金屬捕集螯合沉淀法[26]。常見的NaOH、CaO、FeS、Na2S廣泛應用于沉淀法處理過程。其中CaO除了起到調(diào)節(jié)pH作用之外，還可以去除電鍍廢水中的硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等，因此部分電鍍污泥物相中含有CaSO4、Ca3(PO4)2、CaCO3等鈣鹽。在采用化學法處理廢水所產(chǎn)生的污泥中，重金屬均以無定形存在[27]，其典型的X射線衍射(XRD)譜圖如圖1所示。隨著表面處理技術的提高，大量配位劑(如檸檬酸、乙二胺四乙酸)和表面活性劑被用于電鍍行業(yè)，而以有機配合物形式存在的金屬采用化學沉淀法不易除去，常采用芬頓(Fenton)氧化和濕法氧化。馬忠賀等人[28]采用加熱及芬頓高級氧化組合(FeSO4+ H2O2)工藝將絡合態(tài)金屬離子轉(zhuǎn)化為離子態(tài)，后續(xù)采用化學沉淀法或者混凝法除去重金屬離子，其中的絮凝劑就是鐵鹽。以該工藝對低濃度絡合態(tài)鎳、鉻、銅混合電鍍廢水進行破絡和混凝沉淀處理后，COD(化學需氧量)去除率高達60%以上，對鎳、鉻、銅3種重金屬的去除率均高達 90%。根據(jù)電鍍工藝和電鍍廢水處理工藝可知，電鍍污泥中除含有電鍍廢水中包含的重金屬外，還可能含有Ca、S、C、Na、Fe等元素。

圖1 典型電鍍污泥的X射線衍射譜圖Figure 1 Typical XRD pattern of electroplating sludge

2 提取有價金屬元素

2.1 濕法浸出

濕法浸出工藝是指將金屬元素從固相轉(zhuǎn)移到溶液中的一種工藝，常見的有酸浸、氨浸和微生物浸出。

2.1.1 酸浸

硫酸、硝酸和鹽酸是電鍍污泥酸浸中常見的浸出劑，它們具有比一般有機酸(如檸檬酸和草酸)更高的金屬浸出率。Silva等人[29]以硫酸為浸出劑，Cu2+、Ni2+和Zn2+的浸出率最高分別達到了88.6%、98.0%和99.2%，同時Cr3+的浸出率也有98.2%。以硫酸作為浸出劑時，Cr3+、Fe3+等低價值金屬同時被浸出，由于Cr3+和Fe3+的水解pH相近，因此在調(diào)節(jié)pH時會發(fā)生共沉淀，且Cr(OH)3與Fe(OH)3發(fā)生吸附與包裹，造成Cr3+與Fe3+分離困難。此外，當電鍍污泥中部分金屬離子以硫化物或者有機絡合物形式存在時，不容易被酸溶解。Wu等人[30]以硫酸為浸出劑，通過Fe3+改變氧化還原電位，促進了對有機物、硫化物結合部分中Cu2+、Zn2+、Cr3+、Ni2+的萃取。在通過常規(guī)沉淀法萃取溶劑時，Cr3+的相互干擾會顯著降低Cu2+、Ni2+和Zn2+的回收率。為了克服傳統(tǒng)酸浸對金屬選擇性差的缺陷，研究者們提出3類方案。

2.1.1.1 超聲波輔助酸浸

近年來，超聲能量引起的空化作用及與之伴隨的機械效應、熱效應、化學效應得到廣泛的關注，一些研究表明超聲波輔助酸浸是一種可行的、經(jīng)濟的方法，有利于從重金屬污泥中分離出多種金屬[31]。Li等人[2]采用超聲波輔助硫酸兩段浸出電鍍污泥：第一階段中Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+、Fe3+的浸出率分別為96.72%、97.77%、98.00%、53.03%、0.44%，有效分離出混合金屬中50%的Cr3+和99%的Fe3+；第二階段中Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+、Fe3+的浸出率分別為75.03%、81.05%、81.39%、1.02%和0%，進一步將Cu2+、Ni2+和Fe3+分離，該工藝的可行性在工業(yè)中試中也得到了證實。

2.1.1.2 晶體改性

在電鍍污泥中，重金屬常以非晶態(tài)納米顆粒存在，可以通過晶體改性來改變金屬復合晶體在浸出中的溶解度。Zheng等人[32]提出一種煅燒和稀酸浸出的方法，采用NaOH為煅燒添加劑，以0.05 mol/L稀硫酸為浸出劑，可從電鍍污泥中回收 90.2%的鉻，其純度(相對于滲濾液的濃度)為 96.4%。對污泥萃取機理的研究表明，污泥經(jīng)NaOH煅燒后，大部分三價鉻的化合物被氧化為高酸溶性的Na2CrO4和CaCrO4。同時，非晶態(tài)鎳和銅化合物轉(zhuǎn)化為NiO和CuO納米晶(約100 nm)，酸溶動力學較低。該法還克服了濃酸浸出的非選擇性。陳嫻等人[33]采用“還原焙燒→濕法浸出→萃取分離”的工藝，對常州市某電鍍污泥進行銅的回收，在焙燒溫度為700 °C、碳粉質(zhì)量分數(shù)為10%、CaCO3質(zhì)量分數(shù)為5%的條件下焙燒30 min，然后以H2SO4為浸出劑對焙燒渣進行常溫浸出，確定了最佳浸出條件為硫酸質(zhì)量分數(shù)為10%、液固比10∶1(質(zhì)量比)、浸出時間80 min，Cu的浸出率可達95.69%。

2.1.1.3 硫化處理

D.Kuchar等人[4]提出硫化處理含銅電鍍污泥，采用浮選法回收其中的硫化銅，以Na2S溶液為硫化劑，令污泥中的銅離子生成 CuS。他們發(fā)現(xiàn)硫化產(chǎn)物的粒徑分布強烈地依賴于污泥的初始粒徑，但是并未對后續(xù)浮選展開進一步研究。呂昊子等人[34]將干燥后的污泥與黃鐵礦、石英、硼砂、煙煤混合后燒結，在高溫下獲得銅和鎳的硫化物，并對硫化燒結產(chǎn)品進行閉路浮選試驗，獲得了銅、鎳品位分別為10.14%和11.89%，銅、鎳作業(yè)回收率分別為75.12%和70.02%的浮選精礦，并且浮選尾渣的浸出毒性檢測結果均小于國家標準。上述兩個研究小組的理念相似，但是在方法上有所不同，前者屬于濕法工藝，后者屬于干法工藝。

2.1.2 氨浸

氨法可以選擇性地浸出Cu2+、Ni2+、Zn2+，而Cr3+、Fe3+、Pb2+、Ca2+、Mg2+等金屬離子不能與氨形成配合物[35]。易龍生等人[24]采用含20%(質(zhì)量分數(shù))氨水、0.3 mol/L (NH4)2CO3、0.4 mol/L Na2SO3的浸出體系來處理含銅和鎳的電鍍污泥，Cu2+、Ni2+的浸出率分別為 95.84%和 90.12%。高巖等人[36]采用氯化銨?弱酸體系浸出電鍍污泥，鎳、鉻、銅、鐵的浸出率分別為87.67%、75.09%、95.60%和19.3%，實現(xiàn)了低酸條件下有價金屬的浸出。由于氨水易揮發(fā)且氨氮廢水處理排放嚴格，因此研究者對氨浸法研究較少。

2.1.3 生物浸出

強酸化學浸出成本高，還會產(chǎn)生 SOx、NOx、Cl2等有毒氣體，而傳統(tǒng)生物浸出可以在微生物存在的溫和條件下從固相物質(zhì)中分離金屬，相對簡單和環(huán)境友好，并且需要的能量和資本投入少。但是生物浸出法需要尋找到合適的生物浸出體系和操作條件，才能獲得較好的金屬浸出率。電鍍污泥中Cr3+、Fe3+會吸附共沉淀，例如調(diào)節(jié)pH為3.5使Fe3+水解脫除，則會使部分Cr3+超前沉淀。張在海等人[37]利用超高溫古細菌提高電鍍污泥的金屬浸出率，消除有機物毒性，使Cr3+、Fe3+成功分離。Yang等人[38]以嗜酸氧化硫硫桿菌(A.t)為生物浸出細胞，單質(zhì)硫(S)作為細菌的能量來源，A.t–S體系中會產(chǎn)成H2SO4，通過酸溶解釋放目標金屬，在最優(yōu)的條件下可全部浸出電鍍污泥中的鎳。

2.2 火法熔煉工藝

煉鋼、煉銅、鋁電解等熔煉工藝都是在熔融的介質(zhì)中發(fā)生金屬的還原反應和造渣反應，分別形成密度較高的金屬熔體和密度較低的冶煉渣，二者因密度不同而實現(xiàn)分離。其中金屬熔體指的是液態(tài)的金屬和合金，是火法冶金的主要產(chǎn)品。冶煉過程中，脈石成分(Al2O3、SiO2、CaO等)、灰分、加入的造渣溶劑、鐵的氧化物(FeO、Fe3O4)和其他物質(zhì)相互反應而形成爐渣。

2.2.1 碳熱還原精煉技術

Tian等人[15]提出了一種創(chuàng)新的碳熱還原焙燒?低碳氧還原工藝，用于從電鍍污泥中回收銅、鋅、鎳、錫、鉛等有價金屬。該工藝分為電鍍污泥的碳熱還原焙燒和黑銅的低碳還原精煉，鉛、鋅、錫等易揮發(fā)的金屬通過碳熱還原揮發(fā)到煙氣中。在1 473 K，碳加入量為20%(質(zhì)量分數(shù))，反應時間為1 h的條件下，90.77%的鉛、99.92%的鋅、95.14%的錫揮發(fā)進入煙氣，焙燒后產(chǎn)物為黑銅，而在1 573 K，碳和SiO2(造渣劑)添加量分別為8%和6%，反應時間為3 h的情況下，可以得到純度為98%的陽極銅以及適用于建筑材料的水淬渣。Huang等人[39]在電鍍污泥中外加廢玻璃和石灰石作為造渣劑，在1 450 °C條件下熔煉0.5 h，冷卻產(chǎn)品為渣和金屬錠，其中金屬錠匯集了95%的金屬，而渣呈玻璃化結構，浸出毒性測試符合標準。

2.2.2 鋁熱還原法

Chirikov等人[14]采用鋁熱還原法處理高銅含量(Cu > 60%)的電鍍污泥，其原理如式(1)所示，產(chǎn)物是一種銅基金屬錠，其中含銅87.00%。這種處理方式簡單，但只適用于成分簡單的電鍍污泥。

3 材料化

電鍍污泥成分復雜，若采用濕法回收工藝，后續(xù)面臨復雜的金屬分離與純化工作。于是一些研究者采用濕法、火法或者兩者結合的技術有目標性地將電鍍污泥中的某種金屬元素轉(zhuǎn)化為功能性材料[22]，如鐵氧體、電極材料、電容器、催化劑、吸附劑等。這樣做克服了重金屬選擇性差的缺點，同時節(jié)約了成本，實現(xiàn)了資源的綜合利用。

3.1 制備鐵氧體

鐵氧體是一種性能優(yōu)良的磁性原料，可分為簡單鐵氧體和復雜鐵氧體，其一般化學式可寫為A2Fe2O4，其中A為Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+等中的一種或者多種二價金屬離子，F(xiàn)e3+也可以被Al3+、Cr3+替換。制備鐵氧體的常見方法有水熱反應、共沉淀、溶膠?凝膠法、微乳液法和機械合金法。Chen等人[40]采用水熱反應法處理含鎳、鋅、鉻、銅的電鍍污泥，以FeCl3·6H2O為鐵源，NaOH為沉淀劑，制備了Ni–Zn–Cr鐵氧體并富集了金屬銅，然后采用萃取的方法回收金屬銅，銅的回收率可達84%。李磊等人[21]以含銅電鍍污泥為原料，采用硫酸浸出其中的重金屬，通過向浸出液中添加FeSO4，在pH = 8，F(xiàn)e與重金屬的物質(zhì)的量比為8∶1，溫度80 °C的條件下反應120 min，制得穩(wěn)定的Cu2Fe2O4鐵氧體。鐵氧體材料可以應用在電極材料以及催化劑領域。如Weng等人[22]以富含鎳的電鍍污泥為原料，通過調(diào)節(jié)劑(Na2CO3)輔助水熱酸洗法制備鎳鐵氧體，干燥后制得性能較好的鋰電池負極材料 NiFe2O4。Lei等人[41]提出利用含鎳電鍍污泥為原料構造具有異質(zhì)結構的NiFe2O4–C納米棒電極：采用鹽酸做浸出劑分離其中的過渡金屬，將浸出液稀釋10倍后加入一定量的FeCl2·4H2O和NiCl2·6H2O，調(diào)節(jié)其中Ni/Fe物質(zhì)的量比為1∶2，向其中加入葡萄糖、乙二醇、草酸進行水熱反應，生成Fe–Ni–C前驅(qū)體，再將前驅(qū)體反復焙燒，便制得高比容量的NiFe2O4–C納米棒。

3.2 制備電極材料

鋰電池廣泛應用于各行各業(yè)中，而電極材料對鋰電池性能有著深遠影響。石墨因其低成本、結構穩(wěn)定等特點，成為最常用的鋰電池陽極材料，但是石墨電極的理論比容量低(372 mA·h/g)[42]，難以滿足電網(wǎng)和大規(guī)模儲能系統(tǒng)日益增長的能源需求。為了解決這一問題，研究者發(fā)現(xiàn)由過渡金屬氧化物(SnO2、Fe2O3、Fe3O4、Co3O4、NiFe2O4、NiCo2O4、MnFe2O4等)構成的電極具有更高的比容量，但過渡金屬作為原材料成本較高，限制了其大規(guī)模應用，而電鍍污泥中通常含有Fe、Cr、Sn、Ni、Co等過渡金屬。因此，許多研究者從電鍍污泥中回收過渡金屬元素用來制備電極材料。如Lin等人[16]通過濕法工藝、氫氧化鈉浸出和熱處理工藝從含Sn電鍍污泥中制得容量高、循環(huán)特性優(yōu)異的核殼狀Sn@TiO2電極，其流程如圖2所示。

圖2 制備Sn@TiO2電極的流程Figure 2 Process flow for preparing Sn@TiO2 electrode

3.3 電容器

鎳是現(xiàn)代工業(yè)中非常重要的金屬材料之一，鎳的氧化物、氫氧化物、鎳基層狀雙氫氧化物材料(LDH)在超級電容器中顯示處巨大的應用潛力[43]。LDH材料一般由二價和三價金屬陽離子和陰離子構成，其化學通式為。Liu等人[44]采用鹽酸浸出含鎳電鍍污泥中的Ni2+、Fe3+、Al3+后，以尿素為沉淀劑，采用水熱法合成了二維層狀形態(tài)的LDH材料，它在0.5 A/g的電流密度下比電容為1 652.20 F/g，經(jīng)過1 000次循環(huán)后仍能保持在766.69 F/g。該研究證實了LDH中的隨著尿素添加量增大而增多，過量的尿素則會使LDH向Ni(HCO3)2轉(zhuǎn)變。Hou等人[9]以含鎳電鍍污泥為原料，以尿素為沉淀劑，采用水熱法制備了Al和Fe共摻雜的α-Ni(OH)2和Ni(HCO3)2，該鎳基復合納米材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，由其制備而成的超級電容器具有495.6 C/g的比電容，經(jīng)過3 500次循環(huán)仍能保持初始電容的55.58%。

3.4 金屬?有機框架(MOFs)

液體燃料中硫的化合物燃燒會產(chǎn)生有毒的硫氧化物，因此非常有必要將液體燃料中的硫降低到極低的水平，金屬有機框架(MOFS)具有極高的比表面積和可調(diào)組成的孔隙結構[45]，在吸附脫硫方面應用前景廣闊。Kabtamu等人[10]將含Cr電鍍污泥制成能高效吸附脫硫的金屬有機框架MIL-53(Cr)，用于對液體燃料中二苯并噻吩(一種含硫有機物)的吸收，吸收效率為40.11 mg/g，循環(huán)5次后仍能保持初始脫硫效率的94%。

3.5 吸附劑

電鍍污泥通常含有重金屬、沉淀劑和絮凝劑。通過煅燒改變電鍍污泥的物相結構，可將其制備成吸附劑，其吸附機理主要為離子交換和表面配位，其中─COOH和─OH起到吸附作用。煅燒溫度與電鍍污泥的吸附能力相關，一般不超過500 °C，因為過高的溫度會使有機物分解成碳，降低吸附能力。Stefanova等人[19]在500 °C煅燒含Cr、Ni、Zn的電鍍污泥而產(chǎn)生活性吸附產(chǎn)物，可用于廢水中Pb2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+的去除。趙子力[17]對含鋅電鍍污泥焙燒、酸浸后制得鋅電鍍污泥催化劑，與雙氧水、紫外線構成光芬頓體系，可催化分解亞甲基藍，在最優(yōu)條件下的脫色率達85.13%，COD去除率達70.33%。Liu等人[12]將含Co和含Cr的電鍍污泥與Na2S·9H2O置于高壓釜內(nèi)混合后加入30 mL去離子水，在160 °C條件下反應10 h制得棒狀鉺晶顆粒，0.3 g/L的長棒狀鉺晶顆?？扇コ婂儚U水中99%以上的Zn和Cu，37.9%的Cu和53.3%的Ni，處理后的電鍍廢水可達標排放。

3.6 制備催化劑

電鍍污泥中含有金屬氧化物、硫酸鹽、磷酸鹽、氫氧化物和硅酸鹽[1]，是良好的催化劑前驅(qū)體，并且可以降低原料成本，很多研究者將電鍍污泥作為原料制成催化劑，用于去除氮氧化物、CO2、SF6等有害氣體。

3.6.1 CO2電催化劑

大氣中CO2濃度過高會造成全球變暖，減少大氣中CO2濃度成為一個關鍵問題。電化學還原法是將CO2轉(zhuǎn)化為有價值的化學物質(zhì)(CH4、C2H4、CO等)，但是在電化學還原過程中需要較高的電位[46]。研究者發(fā)現(xiàn)Cu、Ni、Fe、Pb、Sn可以作為CO2還原過程中的催化劑[47]。Yuan等人[23]對電鍍污泥進行干燥、熱解、酸浸、破碎處理后制備了CO2電催化劑，它能夠?qū)O2的還原電位變?yōu)?0.3 V(相對于飽和甘汞電極)，并且能夠用于微生物電池中的CO2轉(zhuǎn)換。

3.6.2 脫硝催化劑

燃煤煙氣中的氮氧化物(NOx)已成為我國現(xiàn)階段最為關注的燃煤電廠污染問題，因為它是造成酸雨和光化學污染[48]的主要原因，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害。嚴格控制燃煤電廠的 NOx排放量變得越來越迫切。目前，控制NOx排放(即脫硝)的主要方法之一是選擇性催化還原(SCR)，這一技術的核心是設計與制備出高效脫硝催化劑。碳作為脫硝過程中的還原劑受到廣泛關注，利用碳做載體搭載過渡金屬的催化劑在脫硝過程中展現(xiàn)出了較好的活性[49]，比如碳負載的Fe、Co、Ni和Cu催化劑以及活性炭支撐的Cr和Cu催化劑[50]。電鍍污泥在熱解過程中會產(chǎn)生金屬氧化物和碳的混合物，有可能成為一種潛在的碳摻雜多金屬脫硝催化劑。Zhang等人[25]以富鎳和富鐵的電鍍污泥為原料，在700 °C、通氬氣的條件下將干燥后的催化劑熱解2 h，再將熱解產(chǎn)物磨細至100 ~ 150目而制得含碳2.33%的污泥催化劑，其中的碳起到還原劑的作用，金屬氧化物則是催化中心。用它可令NO還原為N2，在300 °C下可脫除99.7%的NO。

3.6.3 SF6分解催化劑

SF6是一種無色、惰性、不可燃的惰性氣體，作為保護氣體廣泛用于各個方面，其大氣壽命為3 200年，是造成溫室效應的 6種氣體之一[51]，因此有必要清除 SF6。催化劑分解是一種較好的方法，具有分解效率高(接近100%)，不會產(chǎn)生有毒氣體，但是催化劑成本較高。有必要尋找一種性價比高的催化劑來控制SF6的排放。Zhang等人[18]以上海浦東新盛電鍍廠產(chǎn)生的含Co污泥為原料，在100 °C條件下干燥24 h后磨細至?100目。在600 °C下，SF6與電鍍污泥中的金屬氧化物與硅酸鹽反應生成SO2、SiF4和少量的HF，1 g電鍍污泥可以轉(zhuǎn)換1 mmol SF6，并且不會形成SO4F、SO2F2、SF4等有毒氣體。

3.6.4 活化劑

3.6.4.1 過硫酸鹽(PMS)活化劑

活化過硫酸鹽法是處理醫(yī)療行業(yè)、水產(chǎn)行業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)排放的氟喹諾酮類抗生素(FQs)的常用方法[52]。Peng等人[53]首先將含銅電鍍污泥樣品置于80 °C下烘干至恒重并研磨成直徑為0.1 mm的細粒，再在500 ~900 °C溫度區(qū)間內(nèi)對其進行煅燒，制得適用于活化過硫酸鹽法的活化劑，并用于降解氧氟沙星(OFL)，活化后的過硫酸鹽在60 min內(nèi)可脫除90%的OFL。

3.6.4.2 H2O2活化劑

芬頓氧化技術是一種有效去除水中有機污染物的高級氧化技術，其本質(zhì)是通過H2O2釋放強氧化性的羥基自由基而將有機物氧化降解。近年來，鐵氧體材料(如NiFe2O4、CuFe2O4、MnFeO等)被廣泛用于芬頓氧化過程。鐵氧體表面活性基團具有化學結合作用，同時可以作為一種高效的吸附劑吸附重金屬。Peng等人[54]將電鍍污泥烘干后粉碎至?0.15 mm，分別在300、400、500和600 °C焙燒成用于含檸檬酸鎳電鍍廢水處理的吸附劑，發(fā)現(xiàn)在600 °C時電鍍污泥雖然形成了NiFe2O4和CuFe2O4，對H2O2有很好的活化作用，但是破壞了電鍍污泥表面的含氧有機官能團(如─COOH、─OH)，降低了對Ni的吸附性能。500 °C焙燒制得的電鍍污泥對Ni有最佳的吸附性能，吸附量達183.09 mg/g，對電鍍廢水中鎳的去除率達87%。傅里葉變換紅外光譜分析表明，500 °C下焙燒電鍍污泥形成了金屬氧化物，Cu2+/Cu+和 Fe3+/Fe2+的變價作用[55]可催化 H2O2形成·O2H等活性基團。

4 結語

電鍍污泥種類繁多，大致有分質(zhì)污泥和混合污泥兩大類，其化學成分較為復雜，除含有電鍍廢水中包含的重金屬(結晶度很低)外，還含有碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等鹽類化合物以及少量有機物。電鍍污泥的資源化方式分為濕法工藝、火法工藝和材料化三大類，各有優(yōu)缺點。濕法工藝處理要關注金屬選擇性浸出問題，火法技術處理時要防止高溫下產(chǎn)生飛灰、SO2等二次污染問題，使用電鍍污泥制備吸附劑和催化劑時則要考慮效率以及再生的問題。將電鍍污泥制成高性能的電極材料、吸附劑、催化劑等的做法符合綠色化學理念。雖然這些研究目前還只是停留在實驗室階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模應用，但必然是未來電鍍污泥資源化的研究熱點。