CN108147638A - 一种从电镀污泥中回收铜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属离子分离领域，具体涉及一种从电镀污泥中回收铜的方法。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明先采用煅烧法将电镀污泥的重金属离子氧化，再采用铜块来制作一种腐蚀铜的菌种，首先利用盐酸对铜块进行表面处理，制作培养基对铜块进行培养，培养一段时间后，将铜块放置培养室内培养，直至表面出现菌丝，再利用这种腐蚀铜的菌丝与已氧化的重金属离子进行混合，由于菌丝只腐蚀铜离子，所得滤液中只含有铜离子，再利用硫化钠将铜析出，由于钠离子比铜离子活泼，因此能将铜置换出来，同时本发明制作过程中不需耗费太多能耗，同时材料对环境无害，甚至对废水有一定的净化作用。
Description
技术领域
本发明属于金属离子分离领域，具体涉及一种从电镀污泥中回收铜的方法。
背景技术
电镀工业是我国的重要工业行业，在GDP中占有重要地位。电镀污泥是电镀废水经过化学或物理方法处理后产生的泥质废物。电镀企业在生产过程中，其电镀废水处理后均会产生大量的电镀污泥。电镀污泥中含有大量重金属物质，是《国家危险废物名录》中的典型危险废物。如果这些电镀污泥处置不当，其内含有的大量重金属物质会进入自然环境当中，将会对自然环境造成很大的破坏。
由于重金属不能被生物代谢利用，会通过食物链在生物体中积累且当浓度超过生物所需用量时，就会对生物体产生毒害作用。其中，铜过量，会在人体内积聚产生致癌作用。而且在自然条件下，污泥中的铜金属将可能溶出再次进入水体或土坡污染环境。因而，过量铜金属限制了污泥的资源化农用。由于重金属对生物的毒害性主要取决于重金属的形态而并非重金属浓度的总量，可将污泥中的对生物体有毒害作用的有效态重金属钝化成稳定形态，则可降低重金属对生物体的影响。
污泥重金属一般利用淋滤法和电动法将其从固相洗脱到液相，从而实现去除。但是其滤液却容易导致二次污染。堆肥处理是环境领域土壤处理技术的传统方法，它以各种微生物活动为基础，通 过微生物的代谢活动，特别是细菌和真菌，将污泥或土壤中的有机物甚至是有毒有害的物质进行代谢分解，将有机质的数量变少，质量变好。与其他方法相比，该方法操作简单、处理成本低且能够处理种类广。然而堆肥处理对铜的钝化效率低，使其在城市污泥处理中受到限制。
现有技术一般采取电积脱铜（铜离子浓度至2~5g/L）、深度脱铜（铜离子浓度达到0.3~0.5g/L）的工艺手段进行处理，得到阴极铜、黑铜产品。这种处理方法存在以下问题：（1）深度脱铜需要耗费大量的电、热能耗。（2）所得黑铜杂质含量高，只能作为廉价的原材料处置，金属价值往往不能很好体现。
因此，在金属资源短缺、环境污染严重的现状下，研究一种回收金属铜的方法，既有利于保护环境，也有利于有价金属的回收利用，显得尤为迫切和重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前回收铜的方法像高温融合技术需要耗费大量的电、热能耗，同时产生的残渣仍为有害废弃物，污染环境的问题，提供一种从电镀污泥中回收铜的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种从电镀污泥中回收铜的方法，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，升温至800~1000℃下进行煅烧，煅烧时间为1~2h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒盐酸溶液，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，40~50份水、10~15份胰蛋白胨、10~15份琼脂、5~6份牛肉膏粉、2~4份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：3~4，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在20~25℃下进行培养2~3d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：5~7，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量20~30%的硫化钠，加热至30~40℃，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明先采用煅烧法将电镀污泥的重金属离子氧化，再采用铜块来制作一种腐蚀铜的菌种，首先利用盐酸对铜块进行表面处理，制作培养基对铜块进行培养，培养一段时间后，将铜块放置培养室内培养，直至表面出现菌丝，再利用这种腐蚀铜的菌丝与已氧化的重金属离子进行混合，由于菌丝只腐蚀铜离子，所得滤液中只含有铜离子，再利用硫化钠将铜析出，由于钠离子比铜离子活泼，因此能将铜置换出来，同时本发明制作过程中不需耗费太多能耗，同时材料对环境无害，甚至对废水有一定的净化作用。
具体实施方式
一种从电镀污泥中回收铜的方法，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，以5~10℃/min升温至800~1000℃下进行煅烧，煅烧时间为1~2h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒1.2mol/L盐酸溶液，盐酸喷洒量为3~5mL，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，40~50份水、10~15份胰蛋白胨、10~15份琼脂、5~6份牛肉膏粉、2~4份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：3~4，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在20~25℃下进行培养2~3d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：5~7，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量20~30%的硫化钠，加热至30~40℃，以20~30r/min进行搅拌25~30min，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
实施例1
一种从电镀污泥中回收铜的方法，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，以5℃/min升温至800℃下进行煅烧，煅烧时间为1h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒1.2mol/L盐酸溶液，盐酸喷洒量为3mL，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，40份水、10份胰蛋白胨、10份琼脂、5份牛肉膏粉、2份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：3，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在20℃下进行培养2d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：5，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡10h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量20%的硫化钠，加热至30℃，以20r/min进行搅拌25min，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
实施例2一种从电镀污泥中回收铜的方法，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，以7℃/min升温至900℃下进行煅烧，煅烧时间为1.5h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒1.2mol/L盐酸溶液，盐酸喷洒量为4mL，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，45份水、13份胰蛋白胨、13份琼脂、5份牛肉膏粉、3份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：3.5，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在23℃下进行培养2d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：6，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡11h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量25%的硫化钠，加热至35℃，以25r/min进行搅拌27min，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
实施例3
一种从电镀污泥中回收铜的方法，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，以10℃/min升温至1000℃下进行煅烧，煅烧时间为2h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒1.2mol/L盐酸溶液，盐酸喷洒量为5mL，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，50份水、15份胰蛋白胨、15份琼脂、6份牛肉膏粉、4份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：4，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在25℃下进行培养3d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：7，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡12h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量30%的硫化钠，加热至40℃，以30r/min进行搅拌30min，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
对比例：杭州某机械科技有限公司发明的从电镀污泥中回收铜的方法
方法：选取4份各1kg重的含有铜在11.4%左右，重量在114g左右的电镀污泥，各使用实施例与对比例所发明的从电镀污泥中回收铜的方法对其进行铜的回收，以此来表征所发明方法的实用性能的好坏。
根据GB/T467—1997检测实施例与对比例所回收得出的铜金属的回收率和纯度高低。
铜金属回收具体检测情况如表1
表1
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 |
| 铜回收率（%） | 85.65 | 92.1 | 95.4 | 71.22 |
| 回收铜的纯度（%） | 89.23 | 91.22 | 98.01 | 69.14 |
本发明所采用的回收铜的方法是微生物法，因此不会耗费电热能，且本发明回收过程中生成的氢氧化铁絮体能够网捕、吸附其它杂污染物，因此不会造成二次污染的危害。相对应的对比例所采用的回收铜的方法，回收的铜杂质含量过高，实用价值不高，且在回收过程中采用的深度脱铜的方法需要耗费大量的电热能，因此在环保节能方面不是较好的选择。
由上可知，本发明所实行的从电镀污泥中回收铜的方法是一种环保节能，效率极高的一种实用性方法，因此值得推广和使用。
Claims (1)
1.一种从电镀污泥中回收铜的方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
（1）将电镀污泥放入马弗炉中，通入氮气保护，升温至800~1000℃下进行煅烧，煅烧时间为1~2h，待冷却至室温，得冷却物，备用；
（2）向铜块上喷洒盐酸溶液，得喷晒后的铜块，将喷洒后的铜块用无菌水洗涤，得洗涤后的铜块，按重量份数计，40~50份水、10~15份胰蛋白胨、10~15份琼脂、5~6份牛肉膏粉、2~4份氯化钠进行混合均匀，高温灭菌，得营养液，按质量比0.8：3~4，先将洗涤后的铜块、营养液放入培养基中进行混合，在20~25℃下进行培养2~3d后，过滤，得滤渣，将滤渣放入培养室中培养，直至菌丝出现，得菌丝出现后的滤渣，将菌丝出现后的滤渣用去离子水洗涤，过滤，得菌丝滤液；
（3）按质量比1：5~7，将冷却物、菌丝滤液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得浸泡滤液，向浸泡滤液中加入浸泡滤液质量20~30%的硫化钠，加热至30~40℃，待冷却后过滤，得冷却滤渣，将冷却滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即从电镀污泥中回收铜。
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