CN102425002B - 采用减压蒸馏技术回用镀银液系统及其回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电镀行业的清洁生产技术领域，尤涉及一种采用减压蒸馏技术回用镀银液系统及其回收方法，该系统包括用于回收镀银线上产生的多余镀银液的浓缩罐、用于保持浓缩罐内液体温度的水温机、列管冷凝器、盘管冷凝器、受液罐、真空泵以及水箱，浓缩罐外设有夹套，水温机内置有一水泵，水温机与浓缩罐相连通，在水泵作用下水温机和浓缩罐夹套内的液体形成循环，浓缩罐通过列管冷凝器与盘管冷凝器相连通，盘管冷凝器与受液罐相连接，真空泵与盘管冷凝器和受液罐之间的抽真空口以及受液罐的抽真口相连，水箱与真空泵的排气口相连。本发明系统的回收效率高，并且能有效减少污染的排放。
Description
技术领域
本发明涉及电镀行业的清洁生产技术领域，尤涉及一种采用减压蒸馏技术回用镀银液系统及其回收方法。
背景技术
在实际的工业电镀生产中，由于挂具及工件的带出损耗，必然会造成镀液中的化学组分含量降低，这就需要定期补加相应的化学组分，以保持这些化学组分在规定的工艺参数范围内。
镀银生产中，镀银液的温度一般都控制在20±5℃的范围内，这就必需使用冷水机进行降温。由于冷水机在降温时，冷却管和镀银槽内壁附近空气中的水汽会被液化成水滴，且沿着冷却管和镀银槽内壁流至镀银槽里，造成镀银液中的化学组分含量降低，镀银槽液面升高，超过了规定的液位，这些多余的镀银液必需从镀槽中打出。这些多余的镀银液，只能在回收其中的贵金属银之后，将其余的化学组分作为废弃物来处理。
由于银的贵金属特性，所以，一般在含银镀槽后都要设置回收槽。如图1所示为常用镀银线的镀槽排布图，其中厚银04及面银07会产生多余镀液的镀种，相应地厚银回收05及面银回收08需要定期进行回收银的回收液，并根据实际生产情况定期将含银回收液打出，在回收其中的贵金属银之后，也将其中的化学组分作为废弃物来处理。由于现有工艺技术水平的限制，工业化的镀银液中，都含有剧毒却又非常重要的工业原料氰化钾，且含量一般在120～160g/L之间，其回收槽中氰化钾的含量也达到了15～30g/L。如果只是回收了其中贵金属银，则镀银行业每年至少有约1/6的氰化钾被作为废弃物处理掉。
一方面，镀银液需要定期补充相应的化学组分，增加了镀银成本；另一方面，打出镀银液和回收液无法回加到镀银槽，除贵金属银外，其余的化学组分只能作为废弃物来处理，严重降低了资源的有效利用率。且在处理含氰化钾的废液时，对操作人员的劳动保护要求较高，对环境而言，也存在一定的风险。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明提供了一种回收效率高、减少排放污染的采用减压蒸馏技术回用镀银液系统。
本发明还提供了一种利用采用减压蒸馏技术回用镀银液系统的回收方法，采用这种方法不仅可以直接将浓缩后的多余镀银液及回收液回加到镀槽，而且还可以应用到其它需要保持镀液温度在30℃以下的贵金属电镀液。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种采用减压蒸馏技术回用镀银液系统，其特征在于：包括用于回收镀银线上产生的多余镀银液的浓缩罐、用于保持浓缩罐内液体温度的水温机、列管冷凝器、盘管冷凝器、受液罐、真空泵以及水箱，浓缩罐外设有夹套，水温机内置有一水泵，水温机与浓缩罐相连通，在水泵作用下水温机和浓缩罐夹套内的液体形成循环，浓缩罐通过列管冷凝器与盘管冷凝器相连通，盘管冷凝器与受液罐相连接，真空泵与盘管冷凝器和受液罐之间的抽真空口以及受液罐的抽真口相连，水箱与真空泵的排气口相连。
其中，浓缩罐负压控制在-0.095～-0.09MPa；水温机的温度设定在58～62℃。水温机有自动补水和自动排气功能，其内置的水泵用于为热传导介质的循环提供动力，其内置的电加热器用于加热热传导介质。
可选地，水温机通过供热管道与浓缩罐夹套相连通，其热传导介质可以是水，也可以是油，本发明优先选用水。
改进之一，浓缩罐的夹套外还设有保温层。
改进之二，浓缩罐内部安装有液位器，用于控制浓缩罐内液体的最高液面和最低液面；浓缩罐内还安装有温度探头，用于控制浓缩罐内的液体的温度。
改进之三，在浓缩罐的顶部有一个观察孔，通过法兰盘与浓缩罐连接，用于观察浓缩罐内的液体的状况；另外，在浓缩罐需要进行内部清洗时，也可打开法兰盘进行清洗。
改进之四，在浓缩罐的正底部有一个进/出液口，用于吸入需要浓缩的液体，以及排入浓缩后的液体。
另外，水箱与真空泵的排气口相连，水箱安装有自动补水系统，可根据需要浓缩的液体的性质，向水箱内预加相应的药品，对从真空泵出来的气性进行预处理。
同时，本发明还提供了一种利用该系统的回收方法，包括以下步骤：
(1)将镀银线上产生的多余镀银液利用负压从浓缩罐进/出液口吸入浓缩罐；
(2)液体通过水温机内置的水泵在水温机和浓缩罐夹套之间开始循环，当液体温度达到设定值时，停止加热，液体继续循环，当液体温度低于设定值时，再次启动加热；
(3)加热镀银液产生的水蒸气在到达列管冷凝器和盘管冷凝器时，冷凝成蒸馏水流入下部的受液罐；
(4)当浓缩罐中的液体体积达到规定的浓缩比时，依次关闭水温机、真空泵以及供水开关和电源开关，浓缩过程结束；
(5)打开浓缩罐负压泄压阀，当浓缩罐中的液体温度降至室温后，打开浓缩罐进/出液口，将浓缩后的液体排至准备好的容器中；打开受液罐排液阀，将受液罐内的冷凝液通过中水回用管道收集至生产线上指定的镀银回收槽中；
(6)向浓缩后的液体中加入适量吸附剂并进行搅拌，液体经吸附剂过滤后，即可重新添加回镀银槽，或存放备用。
在浓缩过程中，如果受液罐内的液面达到了规定液面，需要排放，先关闭第一阀门和第二阀门，然后打开受液罐负压泄压阀，再打开受液罐排液阀，将受液罐内的冷凝液通过中水回用管道收集至生产线上指定的镀银回收槽中；排放完毕后，将受液罐排液阀和受液罐负压泄压阀关闭，再将第一阀门和第二阀门打开，继续进行浓缩。
其中，所述吸附剂为AR级活性炭。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用采用减压蒸馏技术回用镀银液系统除了可以将贵金属银进行回用，也可将镀银液及其回收液中的无机盐一并进行回用，资源利用率高。
本发明利用采用减压蒸馏技术回用镀银液系统的回收方法工艺简单，易操作，减少了电镀企业的污水排放。传统的多余镀银液及其回收液，在回用银的过程中，一般都需要破氰这道工序，操作过程危险程度较高，且回收过程较为复杂。而本发明由于浓缩后的镀银液可以全部回用至镀银槽，浓缩过程的冷却水和冷凝水都可以回用于电镀生产线，该回收方法只在用吸附剂(AR级活性炭)处理浓缩后的镀液时，会产生极少量的含氰废水，与只回收银的传统工艺相比，只含氰废水的排放量就减少了95％以上。另外，传统的回用工艺，在提纯银的过程中，还需排放大量的酸碱废水，而本发明则无需排放酸碱废水。
附图说明
图1为常用镀银线的镀槽排布图；
图2为本发明的采用减压蒸馏技术回用镀银液系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图2所示为本发明采用减压蒸馏技术回用镀银液系统的实施例，包括用于回收镀银线上产生的多余镀银液的浓缩罐1、用于保持浓缩罐内液体温度的水温机2、列管冷凝器3、盘管冷凝器4、受液罐5、真空泵6以及水箱7，浓缩罐外设有夹套8，水温机2内置有一水泵，水温机2与浓缩罐1相连通，在水泵作用下水温机2和浓缩罐夹套8内的液体形成循环，浓缩罐1通过列管冷凝器3与盘管冷凝器4相连通，盘管冷凝器4与受液罐5相连接，真空泵6与盘管冷凝器4和受液罐5之间的抽真空口以及受液罐5的抽真口相连，水箱7与真空泵6的排气口相连。
其中，浓缩罐1和水温机2内的负压控制在-0.095～-0.09MPa；水温机2的温度设定在58～62℃。水温机2有自动补水和自动排气功能，其内置的水泵用于为热传导介质的循环提供动力，其内置的电加热器用于加热热传导介质。水温机2通过供热管道与浓缩罐夹套8相连通，其热传导介质可以是水，也可以是油，本发明优先选用水。
下面通过两个具体实施例进行详细说明。
图2中的标记分别为：浓缩罐1、水温机2、列管冷凝器3、盘管冷凝器4、受液罐5、真空泵6、水箱7、夹套8、保温层9、温度探头10、观察孔11、浓缩罐负压泄压阀12、液位器13、进/出液口14、电箱15、第一阀门16、第二阀门17、受液罐负压泄压阀18、受液罐排液阀19。
其中，A接自来水管，B接排污管。
实施例1：
开启真空泵6，将浓缩罐1内的负责控制在-0.095～-0.09M Pa，利用负压将150L厚银镀液吸入浓缩罐1内，厚银液中含KCN120.6g/L，含KAg(CN)255.4g/L。将水温机2的温度设定在60℃，水温机2内的水泵让水在水温机2和浓缩罐夹套8之间循环。当夹套8内的水温达到60℃时，浓缩罐1内的温度也达到55℃，此时，浓缩罐1内的镀银液开始沸腾，产生的水蒸气经列管冷凝器3和盘管冷凝器4被冷凝成水收集在受液罐5。
经过1小时的蒸馏后，关闭水温机2、真空泵6以及供水开关和电源开关，浓缩过程结束。打开浓缩罐负压泄压阀12，当浓缩罐1中的液体温度降至室温后，打开浓缩罐进/出液口14，将浓缩后的液体收集至指定容器中，打开受液罐排液阀19，将受液罐5内的水通过中水回用管道收集至生产线上的厚银回收槽中。同时，在受液罐排液阀19处取样分析KCN和KAg(CN)2，试验结果如表1。
表1实施例1试验结果
如表1所示，测得浓缩后的厚银镀液的体积为106.90L。经分析，浓缩后的厚银镀液中，含KCN169.11g/L，KAg(CN)277.63g/L。浓缩比率为1.40∶1。冷凝液中的KCN和KAg(CN)2未检出。KCN和KAg(CN)2在浓缩前后的总量差系分析误差所致，可忽略不计。结论：厚银镀液中的KCN和KAg(CN)2全部回收。
向浓缩后的106.90L镀银液中加入100g的活性炭，搅拌6小时，过滤，存放备用。
实施例2：
开启真空泵6，将浓缩罐1内的负压控制在-0.095～-0.09M Pa，利用负压将150L面银回收液吸入浓缩罐1内，回收液中含KCN21g/L，含KAg(CN)27g/L。将水温机2的温度设定在60℃，水温机2内的水泵让水在水温机2和浓缩罐1的夹套8内开始循环。当夹套8内的水温达到60℃时，浓缩罐1内的温度也达到55℃，此时，浓缩罐1内的镀银液开始沸腾，产生的水蒸气经列管冷凝器3和盘管冷凝器4，被冷凝成水收集在受液罐5。
经过2小时的蒸馏后，关闭第一阀门16和第二阀门17，然后再打开受液罐负压泄压阀18，最后打开受液罐排液阀19，将受液罐5内的冷凝液通过中水回用管道收集至生产线上的面银镀液回收槽中；排放完毕后，应先将受液罐排液阀19和受液罐负压泄压阀18关闭，再将第一阀门16和第二阀门17打开，继续浓缩。
再次利用负压向浓缩罐1中吸入100L的相同浓度的回收液，继续浓缩3小时后，关闭水温机2、真空泵6以及供水开关和电源开关，浓缩过程结束。打开浓缩罐负压泄压阀12，当浓缩罐1中的液体温度降至室温后，打开浓缩罐进/出液口14，将浓缩后的液体收集至指定容器中，打开受液罐排液阀19，将受液罐5内的水通过中水回用管道收集至生产线上的厚银回收槽中。同时，在受液罐排液阀19处取样分析KCN和KAg(CN)2，试验结果如表2。
表2实施例2试验结果
如表2所示，测得浓缩后的厚银镀液的体积为39.05升。经分析，浓缩后的厚银镀液中，含KCN136.15g/L，KAg(CN)245.20g/L。浓缩比率为6.40∶1。冷凝液中的KCN和KAg(CN)2未检出。KCN和KAg(CN)2在浓缩前后的总量差系分析误差所致，可忽略不计。结论：面银回收液中的KCN和KAg(CN)2全部回收。
向浓缩后的39.05L面银回收液中加入40g的活性炭，搅拌6小时，过滤，存放备用。
Claims (5)
1.一种采用减压蒸馏技术回用镀银液系统，其特征在于：包括用于回收镀银线上产生的多余镀银液的浓缩罐（1）、用于保持浓缩罐内液体温度的水温机（2）、列管冷凝器（3）、盘管冷凝器（4）、受液罐（5）、真空泵（6）以及水箱（7），浓缩罐外设有夹套（8），水温机内置有一水泵，水温机与浓缩罐相连通，在水泵作用下水温机和浓缩罐夹套内的液体形成循环，浓缩罐通过列管冷凝器与盘管冷凝器相连通，盘管冷凝器与受液罐相连接，真空泵与盘管冷凝器和受液罐之间的抽真空口以及受液罐的抽真口相连，水箱与真空泵的排气口相连；所述浓缩罐负压控制在-0.095～-0.09MPa，所述水温机的温度设定在58～62℃。
2.根据权利要求1所述的采用减压蒸馏技术回用镀银液系统，其特征在于：水温机通过供热管道与浓缩罐夹套相连通。
3.一种利用如权利要求1所述系统的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将镀银线上产生的多余镀银液利用负压从浓缩罐进/出液口（14）吸入浓缩罐（1）；
（2）液体通过水温机（2）内置的水泵在水温机和浓缩罐夹套（8）之间开始循环，当液体温度达到设定值时，停止加热，液体继续循环，当液体温度低于设定值时，再次启动加热；
（3）加热镀银液产生的水蒸气在到达列管冷凝器（3）和盘管冷凝器（4）时，冷凝成蒸馏水流入下部的受液罐（5）；
（4）当浓缩罐中的液体体积达到规定的浓缩比时，依次关闭水温机、真空泵（6）以及供水开关和电源开关，浓缩过程结束；
（5）打开浓缩罐负压泄压阀（12），当浓缩罐中的液体温度降至室温后，打开浓缩罐进/出液口（14），将浓缩后的液体排至准备好的容器中；打开受液罐排液阀（19），将受液罐内的冷凝液通过中水回用管道收集至生产线上指定的镀银回收槽中；
（6）向浓缩后的液体中加入适量吸附剂并进行搅拌，液体经吸附剂过滤后，即可重新添加回镀银槽，或存放备用。
4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于：在浓缩过程中，如果受液罐内的液面达到了规定液面，需要排放，先关闭第一阀门（16）和第二阀门（17），然后打开受液罐负压泄压阀（18），再打开受液罐排液阀，将受液罐内的冷凝液通过中水回用管道收集至生产线上指定的镀银回收槽中；排放完毕后，将受液罐排液阀和受液罐负压泄压阀关闭，再将第一阀门和第二阀门打开，继续进行浓缩。
5.根据权利要求4所述的回收方法，其特征在于：所述吸附剂为AR级活性炭。
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| Title |
|---|
| 廖志民等.电镀废水处理与资源化回用技术发展现状与趋势.《环境与保护》.2008,(第20期),第71-73页. |
| 电镀废水处理与资源化回用技术发展现状与趋势;廖志民等;《环境与保护》;20081231(第20期);第71-73页 * |
| 节能和资源回收型电镀废水处理设备;郭德豪等;《电镀与涂饰》;20110125;第30卷(第1期);第44-47页 * |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102425002A (zh) | 2012-04-25 |
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