CN102482124B - 从水中去除金属 - Google Patents

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Abstract

提供了一种净化水的方法，该方法包括施加电压到包括阳极(14)、阴极(16)和具有约(11)或更少的pH值的碱性电解液组合物的电解电池(10)。该碱性电解液组合物(13)包含至少一种要还原的废弃金属离子和要还原的牺牲还原剂如脲、氨或其组合。根据该公开的方法，电压施加到阴极(16)和阳极(14)上，且该电压足以还原至少一种废弃金属离子以在阴极(16)形成至少一种元素金属物质，以及在阳极(14)氧化牺牲还原剂。此外，施加的电压不使得在阴极(16)产生氢和/或在阳极(14)产生氧。

Description

从水中去除金属
相关申请
本申请要求享有于2009年4月14日提交的名称为“SIMULTANEOUSREMOVAL OF AMMONIA,UREA AND METALS FROM WATER（从水中同时去除氨、脲和金属）”的序号为61/169018的美国临时专利申请的权益，其公开内容通过引用而全部并入本文。
技术领域
本发明涉及净化水。特别是，本发明涉及在牺牲还原剂如脲、氨或其组合存在下从水中除去金属离子的有效的电解法。
背景技术
氨、脲和金属是通常存在于来自不同来源例如工业、牲畜、船舶、湿法冶金、电子技术等的废水中的物质。
存在容许分别除去这些物质的不同的方法，包括例如化学沉淀、离子交换、反渗透、表面粘土过滤、电解沉积、电渗析、气提/蒸汽汽提、无氧生物氧化/硝化作用和折点氯化处理。然而，这些方法中没有提供能同时进行上述物质去除的能力。此外，不能有效地实现要求的规定限值或要求的低水平。
例如，可将电解沉积用来除去在水溶液中的金属离子。虽然电解沉积能回收90%到95%的可获得的金属离子，已知其仅在高金属离子浓度条件下进行有效。例如，当金属离子的浓度降低到较低的浓度如约500mg/L(百万分之几或ppm)或更少，必须使用更高的电压和/或电流密度。在这些低浓度条件下，过量的电能转向在阴极产生氢，这从而与金属的还原形成竞争。此外，由产生氢消耗大量的能量。同样地，由于即将到来的由管理机构如Environmental ProtectionAgency所要求的低含量，该方法变得越来越不那么有效。
此外，可将无氧生物氧化用来去除氨。然而，这些方法要求严格的pH控制以保持细菌存活且要求长的保留时间。此外，这些方法还未显示出适用于从废水中去除金属。
可将渗透作用用于将水滤去杂质，但其未最终去除杂质而仅仅是将它们浓缩。此外，通过该方法去除氨要求昂贵的薄膜和高压力。
因此，仍存在着对于用于从废水中除去金属以及脲和/或氨的有效的和同时的方法的需求。
发明内容
本发明前提在于完成：能有效地实现从废水中同时去除多种杂质以提供清洁的水。更具体地，本发明的前体在于完成：能采用电解电池通过电解从废水中有效地去除金属离子和牺牲还原剂如脲和/或氨。
根据本发明，提供了净化水的方法。该方法包括施加电压至包含阳极、阴极和具有约11或更少的pH值的碱性电解液组合物的电解电池。该碱性电解液组合物包含至少一种待还原的金属离子和牺牲还原剂。此外，将电压施加到阴极和阳极上，该电压足以还原至少一种金属离子以在阴极形成至少一种未化合的金属物质以及以在阳极氧化牺牲还原剂，以及其中电压为小于倾向于在阴极产生大量氢和/或在阳极产生大量氧所需的值。
附图说明
本发明的目标和优点将参照以下详细说明和实施例进一步理解，其中：
图1是配置用于分批处理的简化的电解电池的示意图；
图2是在图1所示的电解电池中的阴极的剖视图；和
图3是配置用于流动电池工艺的简化的电解电池的示意图；
具体实施方式
图1是配置用于分批处理以实现金属离子和牺牲还原剂如脲和/或氨的同时去除的简化的电解电池10的示意图。表示单个分批式布置的简化电解电池10包括槽12，槽12可由薄铁、钢或其他不受碱性电解液组合物13侵蚀的材料制得。将包含阳极14和阴极16的电极组件悬吊在包含在槽2中的碱性电解液组合物13中，该碱性电解液组合物13可由通过电机20旋转的搅拌器19搅动或搅拌。在单个分批式布置中，如下所述，该碱性电解液组合物13包括至少一种金属离子物质以及有效量的牺牲还原剂如脲和/或氨。阳极14和阴极16电连接到电压电源18，该电压电源18提供电能用于同时还原存在于碱性电解液组合物13的至少一种金属离子物质和氧化牺牲还原剂如脲和/或氨。将对本领域的普通熟练技术人员显而易见的是上述电池容易地适用于连续流动电池配置，该连续流动电池配置示意在图3中且在下文进一步描述。而且可理解的是可将多个电解电池组合使用，或者串联配置、并联配置或其组合。
本发明的具体实施方案发现了它们在从水中去除金属和牺牲还原剂如氨和/或脲的应用。废水可高效地被净化，而且达到满足对于排放净化后的水到环境的规定限值。进一步地，应当理解本方法可用于在不同的工业工艺中回收金属。
在本发明中，将金属离子通过将还原阳离子金属物质(即氧化的金属)成元素形式的金属而去除，该还原在阴极16上发生，符合如下一般方程式：
方程式1：M+x+x e-→M
其中x是表示金属(M)的氧化态的整数。随着金属离子在阴极16转化为元素形式，元素金属沉积在阴极16上。
根据本发明，废水包含阳离子形式的金属(即金属的氧化形式)。例如，但不局限地，适用于对废水电化学净化的本发明的方法的金属包括锌、铬、钽、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、锡、铅、铜、铋、银、汞、铬、铌、钒、锰、铝及其组合。因此，适当地被从含水样品中去除的一种金属包括镍。
根据本发明的具体实施方案，废水可包括从约500pm和更低的金属浓度。例如，从约250ppm和更低，从约100ppm和更低或从约50ppm和更低。此外，由上述废水样品获得的净化的水可具有足够低的金属浓度以容许直接排放到环境而不需要进一步的处理。
根据本发明的具体实施方案，废水可包含牺牲还原剂如脲或氨，该牺牲还原剂有效地降低电解电池的电化学电位。废水可包含大量的牺牲还原剂如来自尿的脲或氨，其将因此容许随脲和/或氨一起同时去除一种或多种废弃金属。当由熟练技术人员理解的是其他牺牲还原剂如乙醇或甲醇也可适于本发明的具体实施方案。在本发明中，牺牲还原剂例如可以选自脲、氨、乙醇、甲醇及其组合。
电极(即阳极14和阴极16)可分别包含涂有更活性的导电组分的导体或载体。阴极16的导电组分不具体限定为任何导体物质，但该导电组分当包含在上面可沉积金属的基材。例如，阴极16的导电组分可包含碳如碳纤维、碳纸、玻璃碳、碳纳米纤维、碳纳米管等；或导电金属如钴、铜、铱、铁、镍、铂、钯、钌、铑及其混合物和其合金。阴极16的导电组分和阳极14的导电组分可以相同或不同，阴极16的导电组分和阳极14的导电组分例如可选自于钴、铜、铁、镍、铂、铱、钌、铑及其混合物以及其合金。
因此，如图2所示，示例性的阴极16显示了已经涂有活性导电组分层22的底层载体材料26，其中活性导电组分22与电解沉积还原的废弃金属能兼容。沉积的废弃金属层24在活性导电组分层22上形成以提供净化水。
此外，金属沉积速率与有效表面面积相关。因而，通常优选大的表面面积基材。阴极基材当能经受碱性条件。基材的实例包括：导电金属、碳纤维、碳纸、玻璃碳、碳纳米纤维、碳纳米管等。例如，该阴极基材的导电金属可以是钴、铜、铱、铁、镍、铂、钯、钌、铑及其混合物和其合金。在另一个实施例中，该阴极16包括铂，例如沉积到碳纸上的铂。
在本发明中，牺牲还原剂的氧化在碱性电解液组合物或介质中的阳极14的导电组分处发生。示例性的牺牲还原剂脲和氨在碱性电解质介质中的阳极14的导电组分处根据以下方程式氧化：
方程式2：2NH3+6OH-→N2+6H2O+6e-(-0.77V vs.SHE)
方程式3：CO(NH2)2+6OH-→N2+5H2O+CO2+6e-(-0.034V vs.SHE)
因此，阳极14的导电组分可以是对吸附和氧化牺牲还原剂脲和/或氨具有活性的一种或多种金属。
例如，对氨的氧化具有活性的一种或多种金属包括公开在共同转让的第7485211号美国专利的金属，该专利全部并入本文。进一步举例，氨的去除可以包括铂、铱、钌、铑及其组合的导电组分进行。该导电组分可作为合金和/或分层共沉积。
另外，对脲的氧化具有活性的金属包括公开在共同转让的第2009/0095636号美国专利申请公开中的金属，其全部内容并入本文。例如，脲的去除可以包括过渡金属如镍；或贵金属如铂、铱、钌、铑及其组合的导电组分进行。对于脲的氧化尤其有效的金属包括镍和其他过渡金属。金属可作为合金和/或分层共沉积。此外，活性金属可以是以氧化形式如镍氢氧化物。
此外，对氧化乙醇和甲醇具有活性的金属包括公开在共同转让的第2008/0318097号美国专利申请公开的金属，其全部内容并入本文。
例如但不限于，阳极14可包括电沉积到碳载体如碳纤维、碳纸、玻璃碳、碳纳米纤维或碳纳米管上的镍或形成珠子并悬浮在镍网中的镍。
发现对脲的氧化有利的一种电极是活化镍氢氧化物改性的镍电极(NOMN)。例如，NOMN电极可包含采用Watts浴以Ni电镀的金属基材(Ni薄片、Ni网、Ti薄片和Ti网)。具体地，镀层的镍电极可通过浸渍于在33℃的包含硫酸镍、醋酸钠和氢氧化钠的溶液而活化。不锈钢可用作反电极。镀层的镍电极可通过以6.25A/m2手动极性切换四个1分钟循环和两个2分钟循环而用作阳极和阴极。最终，电极可以相同的电流保持作为阳极并保持在此两小时。活化电极产生高于M/Ni的电流密度，其中M表示金属基材。
尽管具有大表面积的阳极是有利的，阳极14的结构不局限于任何具体的形状或形式。例如，该导电组分可形成为薄片、线、网、珠或者涂覆到载体上。合适的阳极14载体材料可选自许多已知的载体如例如薄片、网格和海绵。该载体材料可包括但不限于Ni薄片、Ti薄片、碳纤维、碳纸、玻璃碳、碳纳米纤维和碳纳米管。除了所列的这些具体的载体材料，本领域普通技术人员将认识到其他合适的载体。
根据本发明的具体实施方案，将碱性电解液组合物13用于该工艺。该碱性电解液组合物13可包含任何合适的氢氧化物盐。可使用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物盐，如氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钡、氢氧化锶、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。特别是，该碱性电解液组合物13包括氢氧化钾。
此外，如图1所示，该碱性电解液组合物13可以是溶液。因此，氢氧化物的浓度应当足够低以避免要去除的目标金属的金属氢氧化物形式的沉积。因此，用于具体体系的氢氧化物的浓度可由考虑的金属氢氧化物的溶解度积估计。通常，在根据本发明的金属电解去除期间，不推荐高于0.2M的氢氧化物的浓度。例如，为了避免沉积上面所列的许多金属离子的金属氢氧化物形式，pH值有利地为约11或以下。作为另一个实例，pH可具有在约8到约11范围内的值，或者在约9到约10范围内。
在替代的具体实施方案中，该碱性电解液组合物可包含凝胶，如固相聚合物电解质。合适的碱性电解凝胶包括例如那些包含聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、磺化-聚合物以及类似的聚合物和共聚物的凝胶。
碱性的电解凝胶可采用任何合适的方法制备。一种方法包括形成聚合物，然后将氢氧化物盐电解液注入聚合物形成碱性电解液凝胶或聚合混合物。在另一个方法中，单体可在氢氧化物盐电解液存在下聚合。
尽管在图1中未显示，可将隔离物用来隔开阳极14和阴极16。隔离物应当由化学上对碱性电解液组合物13有化学耐受性的材料构成。因此，很多聚合物适于构造隔离物，如和聚丙烯。此外，隔离物可包含碱性电解凝胶。尽管对于简单的分批式配置而言不需要隔离物，隔离物可证实对于连续流动电化学电池是有利的，如下文将论述的。
根据本发明的另一个具体实施方案，流动电池配置显示在图3中，其提供了用于从废水中同时去除金属离子以及脲和/或氨的简化的电解电池30的示意图。表示流动电池配置的简化的电解电池30包含外壳32，外壳32可由薄铁、钢或在碱性介质中是稳定的其它材料制得。包含阳极34和阴极36的电极组件在外壳32内。在该流动电池配置中，阳极34和阴极36通过隔离物39分开。进入口31容许引入包含至少一种金属离子物质、以及有效量的牺牲还原剂如脲和/或氨的废水。相反地，若废水不包含或包含不足量的牺牲还原剂，可将包含需要浓度的牺牲还原剂如乙醇、甲醇、脲、氨及其组合的第二溶液单独通过进入口33加入以容许在入口接合41与废水混合。阳极34和阴极36电连接到电压电源38，电压电源38提供用于在阴极36还原至少一种金属离子物质以及在阳极34氧化包含在溶液35中的牺牲还原剂的电能。净化水通过出口37离开电解电池30的流动电池配置。
根据一种配置，可在引入电解电池30之前将废水的pH值调节到要求的范围。根据另一种配置，可将废水的pH在引入到电解电池30的同时调节，例如通过单独的氢氧化物盐的溶液。因此，在一个具体实施方案中，单独的氢氧化物盐的溶液还可包含牺牲还原剂如脲和/或氨溶液。根据另一个具体实施方案，阳极34可以涂覆有碱性电解凝胶。
电解电池如10和30可以在不同范围的温度和压力下运行。运行压力可以是为大约大气压或环境压力，除了反应容器的物理限度外没有压力上限。工作温度范围可以在废水的大约凝固点至大约100℃，并且与电解电池的运行压力有关。在一个大气压的压力下，保持运行温度在大约80℃或更小是实际的，因为在更高的温度下难以保持氨在溶液中。例如，可接受的运行温度可在约0℃到约80℃的范围内；或从约20℃到约65℃。更具体地，在从约20℃到约30℃范围内的运行温度是尤其有用的。
本发明不局限于电力的任何具体来源。即，电力可由可再生能源：风、太阳等、储存来源(电池)以及常规的电力网发电提供。
但是根据本发明的具体实施方案，施加到电化电池10的阳极14和阴极16的电压差被保持在这样的值：提供用于废弃金属离子的还原，同时避免在阴极大量产生氢或者在阳极大量产生氧。如本文所用的，产生“大量”氢和产生“大量”氧指的是小于约20%的电能由产生氢和/或氧消耗。换言之，约80%或以上的施加电压消耗用于除去废弃金属离子。例如，在一个具体实施方案，小于约10%的电能由产生氢和/或氧消耗。在又一个具体实施方案中，小于约5%的电能由产生氢和/或氧消耗。在又一个具体实施方案中，小于约3%的电能由产生氢和/或氧消耗。在一个示例性的具体实施方案中，施加到阳极14和阴极16上的电压在阴极不产生氢。
根据本发明的具体实施方案，施加到单个电解电池的阳极14和阴极16上的电压差可保持在约1.1伏或更低的电压。在另一个示例性的具体实施方案中，单电池电压差可以为在约0.01伏到约1.1伏之间的值。在又一个具体实施方案中，单电池电压可为在约0.2伏到约0.9伏之间的值。
因此，根据本发明的具体实施方案，从废水中去除氨和废弃金属可通过同时将废水与电化电池10的阳极14和阴极16(如图1所示)或者电化电池30的阳极34和阴极36接触而实现。在电化电池(10或30)的阳极(14或34)，在碱性介质中的氨的电子氧化根据如上所述的方程式2进行，而在电化电池(10或30)的阴极(16或36)，废弃金属物质的还原根据方程式1发生，从而将还原的废弃金属沉积到阴极(16或36)，如图2中的剖视图所示。
将由电化学领域的技术人员易于理解的是在阴极(16或36)的反应以及施加的电压取决于存在于溶液中的金属和/或多种金属。同时去除几种废弃金属可通过在以最高的还原电势还原金属所必须的电压下运行该电池而实现。
此外，将理解的是在阳极被氧化的牺牲还原剂如氨的存在容许施加到电化电池(10或30)的电压保持在这样的值：其中在阴极(16或36)不发生产生大量氢，在阳极(14或34)不发生产生大量氧。例如，废弃金属如锌、铬、钽、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、锡、铅、铬、铌、钒、锰、铝及其组合可采用保持不高于约1.1V的电池电压除去。
类似于上面对于氨所描述的，脲和废弃金属从废水中同时去除可通过同时将废水与电化电池10的阳极14和阴极16(如图1所示)或者电化电池30的阳极34和阴极36接触而实现。在电化电池(10或30)的阳极(14或34)，在碱性介质中脲的电氧化根据如上所述的方程式3进行，而在电化电池(10或30)的阴极(16或36)，废弃金属物质的还原根据方程式1进行，从而在阴极(16或36)沉积还原的废弃金属。
此外，当理解的是在阳极被氧化的脲的存在容许施加到电化电池(10或30)的电压保持在这样的值：在阴极(16或36)不发生氢的还原以及不在阳极(14或34)产生氧。例如，废弃金属如锌、铬、钽、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、锡、铅、铜、铋、银、汞及其组合可使用保持不高于约1.1V的电池电压除去。
根据上述说明，应当显而易见的是公开的电解法提供通过改变电化电池(10或30)的阳极(14或34)以促进脲和氨的氧化来同时去除废弃金属、氨和脲。
本发明将参照以下实施例进一步理解。
实施例
构造电化电池以从合成的废液中去除氨和镍。合成的废液通过以合适的量在去离子水中混合镍(II)硫酸盐、硫酸铵和氢氧化钾以制备具有以下组成的250毫升的溶液而制备：Ni(II)=31.25ppm(mg/l)，NH3=0.05M和KOH=0.05M。通过pH计测量，合成的废液pH值为10。
电池的阳极由沉积到碳纸(2cm×2cm)上的铂构造，而电池的阴极为镍薄片(2cm x4cm)。电化电池在25℃下运行，同时采用大气压和0.9V的恒压。在电池的运行期间，观察到10mA的恒定电流。在1小时后，1mg的镍金属沉积在电池的阴极，根据法拉第定律计算对于镍的沉积[Ni(II)+2e-→Ni(0)]效率为约100%。通过扫描电子显微镜和X-射线衍射对电池的阴极进行分析证实镍的沉积。
尽管本发明已经通过其一个或多个具体实施方案的描述而举例说明，以及尽管具体实施方案已经非常详细地描述，它们并非旨在约束或以任何方式限制所附的权利要求的范围到这样的细节。另外的优点和改进将对本领域熟练技术人员是显而易见的。以其较宽范围的发明因此不局限于显示和描述的具体的细节、代表性的产品和方法以及示例性的实例。因此，变更可在不偏离总的发明构思的范围的情况下由这样的细节作出。

Claims (41)

1.一种净化水的方法，所述方法包括：
施加电压到电解电池，该电解电池包含具有第一导电组分的阴极、具有第二导电组分的阳极以及与该阳极和该阴极电连通的碱性电解液组合物，其中所述碱性电解液组合物具有11或低于11的pH值，以及其中所述碱性电解液组合物包括要被还原的至少一种废弃金属离子和牺牲还原剂，所述第二导电组分选自于钴、铜、铁、镍、铂、铱、钌、铑及其混合物以及其合金，所述牺牲还原剂选自脲、氨、乙醇、甲醇及其组合，
其中将电压施加到所述阴极和所述阳极上，该电压足以还原所述至少一种废弃金属离子以在所述阴极形成至少一种元素金属物质以及在所述阳极氧化所述牺牲还原剂，以及其中该电压小于使得在所述阴极产生大量氢和/或在所述阳极产生大量氧所需要的值。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述牺牲还原剂是脲、氨或其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一导电组分选自于钴、铜、铁、镍、铂、铱、钌、铑及其混合物以及其合金。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一导电组分是镍以及所述第二导电组分是铂。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述阳极还包含载体材料，该载体材料至少部分涂有一种或多种金属、金属混合物或合金的层。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述碱性电解液组合物还包含氢氧化物盐。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述氢氧化物盐选自于氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钡、氢氧化锶、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述氢氧化物盐是氢氧化钾。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述碱性电解液组合物是聚合物凝胶。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述聚合物凝胶包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、磺化-聚合物或其组合。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述废弃金属离子是选自于锌、铬、钽、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、锡、铅、铜、铋、银、汞、金、铬、铌、钒、锰、铝及其组合的金属的阳离子。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述碱性电解液组合物具有8到11的pH范围。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述碱性电解液组合物具有9到10的pH范围。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述电解电池在从0℃到80℃的范围的温度下运行。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述电解电池在从20℃到65℃的温度下运行。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述电解电池在从20℃到30℃的温度下运行。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述电压差是具有1.1伏特或低于1.1伏特的值的单电池电压。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述电压差是具有在从0.01伏特到1.1伏特范围的值的单电池电压。
19.如权利要求1所述的方法，其中在阴极和阳极上的电压差的值被保持为小于使得在阴极产生任何氢和/或在阳极产生任何氧所需要的电压。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法，用于在工业工艺中回收金属。
21.一种从水中去除金属离子的方法，所述方法包括:
施加电压到电解电池，该电解电池包含具有第一导电组分的阴极、具有第二导电组分的阳极以及与该阳极和该阴极电连通的碱性电解液组合物，其中所述碱性电解液组合物具有11或低于11的pH值，以及其中所述碱性电解液组合物包括要被还原的至少一种废弃金属离子和牺牲还原剂，所述第二导电组分选自于钴、铜、铁、镍、铂、铱、钌、铑及其混合物以及其合金，所述牺牲还原剂选自于脲、氨、乙醇、甲醇及其组合，
其中将电压施加到所述阴极和所述阳极上，该电压足以还原所述至少一种废弃金属离子以在所述阴极形成至少一种元素金属物质以及在所述阳极氧化所述牺牲还原剂，以及其中该电压小于使得在所述阴极产生大量氢和/或在所述阳极产生大量氧所需要的值。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述方法还包括从所述阴极回收所述至少一种元素金属物质。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述牺牲还原剂是脲、氨或其组合。
24.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一导电组分选自于钴、铜、铁、镍、铂、铱、钌、铑及其混合物以及其合金。
25.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一导电组分是镍以及所述第二导电组分是铂。
26.如权利要求21所述的方法，其中，所述阳极还包含载体材料，该载体材料至少部分涂有一种或多种金属、金属混合物或合金的层。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述碱性电解液组合物还包含氢氧化物盐。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述氢氧化物盐选自于氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钡、氢氧化锶、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙及其混合物。
29.如权利要求27所述的方法，其中所述氢氧化物盐是氢氧化钾。
30.如权利要求21所述的方法，其中所述碱性电解液组合物是聚合物凝胶。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述聚合物凝胶包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、磺化-聚合物或其组合。
32.如权利要求21所述的方法，其中所述废弃金属离子是选自于锌、铬、钽、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、锡、铅、铜、铋、银、汞、金、铬、铌、钒、锰、铝及其组合的金属的阳离子。
33.如权利要求21所述的方法，其中所述碱性电解液组合物具有8到11的pH范围。
34.如权利要求21所述的方法，其中所述碱性电解液组合物具有9到10的pH范围。
35.如权利要求21所述的方法，其中所述电解电池在从0℃到80℃的范围的温度下运行。
36.如权利要求21所述的方法，其中所述电解电池在从20℃到65℃的温度下运行。
37.如权利要求21所述的方法，其中所述电解电池在从20℃到30℃的温度下运行。
38.如权利要求21所述的方法，其中所述电压差是具有1.1伏特或低于1.1伏特的值的单电池电压。
39.如权利要求21所述的方法，其中所述电压差是具有在从0.01伏特到1.1伏特范围的值的单电池电压。
40.如权利要求21所述的方法，其中在阴极和阳极上的电压差的值被保持为小于使得在阴极产生任何氢和/或在阳极产生任何氧所需要的电压。
41.如权利要求21-40中任一项所述的方法，用于在工业工艺中回收金属。
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