CN101429594A - 二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 - Google Patents
二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101429594A CN101429594A CNA2008101439364A CN200810143936A CN101429594A CN 101429594 A CN101429594 A CN 101429594A CN A2008101439364 A CNA2008101439364 A CN A2008101439364A CN 200810143936 A CN200810143936 A CN 200810143936A CN 101429594 A CN101429594 A CN 101429594A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arsenic
- copper
- reaches
- dioxide reduction
- sulphur dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 55
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 title claims description 16
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 title claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 229960002594 arsenic trioxide Drugs 0.000 claims description 13
- KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N diarsenic trioxide Chemical compound O1[As](O2)O[As]3O[As]1O[As]2O3 KTTMEOWBIWLMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 2
- HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 1,5-bis(chloromethyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(CCl)=CC=CC2=C1CCl HJTAZXHBEBIQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- JEMGLEPMXOIVNS-UHFFFAOYSA-N arsenic copper Chemical compound [Cu].[As] JEMGLEPMXOIVNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二氧化硫还原－扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷。先用二氧化硫还原，过滤分离三氧化二砷和沉砷液；再将沉砷液和进水酸度为0～20g/L的水分别加入扩散渗析器的酸、水注入口，得到回收酸和含铜残液；含铜残液水解沉淀得到铜富集物，回收酸返回到硫酸铜工艺；铜和砷干燥处理即可。铜的总分离率达95～96％，回收率达97％～98％；砷的总分离率达95～96％，回收率达99％～100％。本发明在分离过程不引入体系以外的杂质，操作简便、设备简单、不耗电、还能实现资源的再利用、降低了生产成本，节省了能源，有效地解决了废水排放后的砷的污染，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及冶金化工技术领域，具体地说是一种二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷。
背景技术
高铜高砷废水中铜、砷含量都较高，采用适当的方法将其中的铜与砷进行分离和回收，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有积极意义。我国在高铜高砷废水的处理方法主要有石灰-铁盐法，共沉淀法，石灰-硫化法，电解法，吸附法，氧化中和法等，但这些工艺和技术存在着试剂消耗大，产出的废渣容易产生二次污染及工序复杂等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷，以达到解决环境污染、回收资源、降低成本、节省能源、简化工艺的目的。
本发明的技术方案包括以下步骤：
(1)二氧化硫还原：在硫酸铜生产废水中，通入二氧化硫气体，控制流量为1～5kg/h、反应温度为20～60℃、在搅拌速度为400～1200r/min条件下，反应0.5～2h；过滤分离三氧化二砷和沉砷液；
(2)扩散渗析分离：将沉砷液和进水酸度为0～20g/L的水分别加入扩散渗析器的酸、水注入口，静置0.5～3h，控制水的流速为350～600ml/h，沉砷液的流速为300～500ml/h，得到回收酸和含铜残液；
(3)含铜残液水解沉淀得到铜富集物；回收酸返回到硫酸铜工艺；
(4)铜和砷的干燥处理：
A.按已有技术从第1步分离的三氧化二砷，在干燥箱于100℃干燥12h；
B.按已有技术从4步分离的铜富集物，在干燥箱于100℃干燥12h。
所述扩散渗析器是均相阴离子交换膜扩散渗析器。
所述均相阴离子交换膜是DF120或S203均相阴离子交换膜中的一种。
本发明使用二氧化硫还原和扩散渗析两个阶段进行铜砷的分离和回收。经二氧化硫还原后，可以使沉砷液中砷的浓度降低到10～20g/L；再经均相阴离子交换膜扩散渗析器分离沉砷液中的残留的砷和铜，使回收酸中铜的浓度降低到1～2g/L，砷的浓度降低到6～7g/L；含铜残液中铜的浓度为30～40g/L，砷的浓度为6～7g/L。铜的总分离率达95～96％，回收率达97％～98％；砷的总分离率达95～96％，回收率达99％～100％。本发明在分离过程不引入体系以外的杂质，操作简便、设备简单、不耗电、还能实现资源的再利用、降低了生产成本，节省了能源，有效地解决了废水排放后砷的污染，无论从资源回收还是环境保护方面来说都具有十分重要的意义。
实施例1：
(1)取硫酸铜生产废水20L，分折废水中含铜量为37.4g/L；废水中含砷量为160.06g/L；通入二氧化硫气体，控制流量为3kg/h、反应温度为30℃、在搅拌速度为800r/min条件下，反应1h；过滤分离得到三氧化二砷和沉砷液；得到三氧化二砷2.09kg，沉砷液接近20L，沉砷液中砷的浓度为是14.05g/L；
(2)将以上所得到的沉砷液和进水酸度为5g/L的水分别进入均相阴离子交换膜扩散渗析器的酸、水注入口，静置2h，控制水流速为400ml/h，控制沉砷液流速为400ml/h，得到回收酸和含铜残液；回收酸中铜的浓度降低到1.76g/L，砷的浓度为6.86g/L；含铜残液中铜的浓度为34.86g/L，砷的浓度为6.58g/L；铜的总分离率达95.19％，总回收率达97.91％；砷的总分离率达95.63％，砷的总回收率达99.62％；
(3)按照已有技术将含铜残液水解沉淀得到铜富集物；回收酸返回到硫酸铜工艺；
(4)铜和砷的干燥处理：
A 按已有技术从第1步分离的三氧化二砷在干燥箱于100℃干燥12h
B 按已有技术从4步分离的铜富集物，在干燥箱于100℃干燥12h。
实施例2：
(1)取硫酸铜生产废水20L，分折废水中含铜量为37.4g/L；废水中含砷量为160.06g/L；通入二氧化硫气体，控制流量为1kg/h、反应温度为20℃、在搅拌速度为400r/min条件下，反应2h；过滤分离得到三氧化二砷和沉砷液；得到三氧化二砷1.30kg，沉砷液接近20L，沉砷液中砷的浓度为是98.06g/L；
(2)将以上所得到的沉砷液和进水酸度为10g/L的水分别进入均相阴离子交换膜扩散渗析器的酸、水注入口，静置1h，控制水流速为600ml/h，控制沉砷液流速为500ml/h。得到回收酸和含铜残液；回收酸中铜的浓度降低到1.46g/L，砷的浓度为42.43g/L；含铜残液中铜的浓度为35.08g/L，砷的浓度为44.39g/L。铜的总分离率达95.24％，总回收率达98.48％；砷的总分离率达67.90％，总回收率达97.59％；
(3)按照已有技术将含铜残液水解沉淀得到铜富集物；回收酸返回到硫酸铜工艺；
(4)铜和砷的干燥处理：
A 按已有技术从第1步分离的三氧化二砷在干燥箱于100℃干燥12h；
B 按已有技术从4步分离的铜富集物，在干燥箱于100℃干燥12h。
实施例3：
(1)取硫酸铜生产废水20L，分折废水中含铜量为37.4g/L；废水中含砷量为160.06g/L；通入二氧化硫气体，控制流量为5kg/h、反应温度为50℃、在搅拌速度为1200r/min条件下，反应0.5h；过滤分离得到三氧化二砷和沉砷液；得到三氧化二砷1.54kg，沉砷液接近20L，沉砷液中砷的浓度为是86.56g/L；
(2)将以上所得到的沉砷液和进水酸度为1g/L的水分别进入均相阴离子交换膜扩散渗析器的酸、水注入口，静置3h，控制水流速为500ml/h，控制沉砷液流速为300ml/h，得到回收酸和含铜残液；回收酸中铜的浓度降低到1.42g/L，砷的浓度为26.88g/L；含铜残液中铜的浓度为33.44g/L，砷的浓度为36.95g/L。铜的总分离率达93.38％，总回收率达95.75％；砷的总分离率达74.64％，总回收率达97.67％；
(3)按照已有技术将含铜残液水解沉淀得到铜富集物；回收酸返回到硫酸铜工艺；
(4)铜和砷的干燥处理：
A 按已有技术从第1步分离的三氧化二砷在干燥箱于100℃干燥12h；
B 按已有技术从4步分离的铜富集物，在干燥箱于100℃干燥12h。
Claims (3)
1.一种二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷，其特征在于，包括以下步骤：
(1)二氧化硫还原：在硫酸铜生产废水中，通入二氧化硫气体，控制流量为1～5kg/h、反应温度为20～60℃、在搅拌速度为400～1200r/min条件下，反应0.5～2h；过滤分离三氧化二砷和沉砷液；
(2)扩散渗析分离：将沉砷液和进水酸度为0～20g/L的水分别加入扩散渗析器的酸、水注入口，静置0.5～3h，控制水的流速为350～600ml/h，沉砷液的流速为300～500ml/h，得到回收酸和含铜残液；
(3)含铜残液水解沉淀得到铜富集物；回收酸返回到硫酸铜工艺；
(4)铜和砷的干燥处理：
A.按已有技术从第1步分离的三氧化二砷，在干燥箱于100℃干燥12h；
B.按已有技术从4步分离的铜富集物，在干燥箱于100℃干燥12h。
2.根据权利要求1所述的二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷，其特征在于，所述扩散渗析器是均相阴离子交换膜扩散渗析器。
3.根据权利要求2所述的二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷，其特征在于，所述均相阴离子交换膜是DF120或S203均相阴离子交换膜中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101439364A CN101429594B (zh) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | 二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101439364A CN101429594B (zh) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | 二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101429594A true CN101429594A (zh) | 2009-05-13 |
| CN101429594B CN101429594B (zh) | 2012-01-11 |
Family
ID=40645230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101439364A Expired - Fee Related CN101429594B (zh) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | 二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101429594B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102815821A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 云南天恒通泰腐植酸有限公司 | 褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色产生的含铬氧化废液分离回收方法 |
| CN106834710A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种从含砷烟尘综合回收有价金属及砷资源化利用的方法 |
| WO2017113882A1 (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 中南大学 | 污酸资源回收与深度处理方法及装置 |
-
2008
- 2008-12-15 CN CN2008101439364A patent/CN101429594B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102815821A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 云南天恒通泰腐植酸有限公司 | 褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色产生的含铬氧化废液分离回收方法 |
| WO2017113882A1 (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 中南大学 | 污酸资源回收与深度处理方法及装置 |
| US10662075B2 (en) | 2015-12-28 | 2020-05-26 | Central South University | Method and apparatus for the recovery and deep treatment of polluted acid |
| CN106834710A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 株洲冶炼集团股份有限公司 | 一种从含砷烟尘综合回收有价金属及砷资源化利用的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101429594B (zh) | 2012-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101525130B (zh) | 湿法磷酸净化生产工业磷酸的工艺 | |
| CN103643044B (zh) | 一种铜烟灰湿法直接萃取铜、锌工艺 | |
| CN104438287B (zh) | 一种硫化砷废渣的资源化处理方法及其装置 | |
| CN104909507A (zh) | 一种污酸浓缩回收利用的方法 | |
| CN102701263B (zh) | 一种含锡铜渣选择性浸出免蒸发制备硫酸铜的方法 | |
| CN113388741A (zh) | 一种氧化铜钴矿综合回收铜和钴的方法 | |
| CN103805788A (zh) | 一种从铜镍渣中回收铜钴镍的方法 | |
| CN101429594B (zh) | 二氧化硫还原-扩散渗析法从高铜高砷废水中分离和回收铜和砷 | |
| CN105200248A (zh) | 一种利用电石渣一步中和钛白废酸制备高纯度钪的方法 | |
| CN106868304A (zh) | 一种降低湿法炼锌氧化铁渣中杂质含量的方法 | |
| CN112813268B (zh) | 一种pcb电镀铜与酸性蚀刻铜资源循环利用方法 | |
| CN103482793B (zh) | 一种污酸综合利用方法 | |
| CN105712545A (zh) | 一种含铜废水回收处理系统 | |
| CN105400960A (zh) | 一种富钴冰铜加压浸出镍钴、除铁方法 | |
| CN105603434A (zh) | 一种光催化pcb酸性蚀刻液循环回收利用的方法 | |
| CN109777955A (zh) | 一种钨冶炼除钼柱解吸液高效回收利用的方法 | |
| CN101891699B (zh) | 树脂吸附法回收酸性废水中不溶性糖精的方法 | |
| CN105273760A (zh) | 一种废水零排放的乙炔生产工艺 | |
| CN100371244C (zh) | 石墨提纯工艺 | |
| CN210559400U (zh) | 湿法磷酸净化萃取系统 | |
| CN103588266A (zh) | 一种化学回收处理电极箔化成废水中有机酸的方法 | |
| CN103803631B (zh) | 利用线路板蚀刻的含铜微蚀液生产硫酸铜的方法 | |
| CN1273941A (zh) | 高镁含锂卤水镁锂分离工艺 | |
| CN106565061A (zh) | 一种用于石油勘探的采油废水处理系统 | |
| CN105060249A (zh) | 一种利用生产氯乙酸产生的尾气氯化氢制备精制盐酸的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120111 |