CN108300870B - 用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称为用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法。属于废弃物环保处理及资源再生利用技术领域。它主要是解决用将含铜废水用絮凝沉淀法处理得到的含铜污泥生产海绵铜产品时存在浸出率不高、海绵铜产品质量不好的问题。它的主要特征是：通过向含铜污泥加入盐酸使含铜污泥被酸溶解；用过量的铁置换酸浸出液中的铜；固液分离后的固体部分用盐酸浸出絮凝化合物状态铜，不溶部分为海绵铜产品。本发明具有铜回收率高、海绵铜质量可控的特点，置换后酸液中铜含量每升小于15毫克，产品回收率高于火法冶炼，生产成本远低于火法冶炼的特点，主要用于絮凝沉淀法处理含铜废水产生的含铜污泥的湿法处理。
Description
技术领域
本发明属于废弃物环保处理及资源再生利用技术领域，具体涉及一种采用絮凝沉淀法处理含铜废水产生的含铜污泥生产海绵铜的方法。
背景技术
目前含铜废水处理方法一般是采用絮凝剂等污水净化剂使污水中重金属污染物沉淀与水分离，以达到污水中重金属含量符合国家污水排放标准的目的。由此产生含铜及含其它金属含量较高的含铜污泥。这种污泥被国家列为危险废物。目前这种废弃物的处理方法有火法冶炼和湿法酸溶解利用其中的有用成份等。火法冶炼利用其中有用成份是一种较完善的处理方法，但存在有为运往冶炼企业需付出的干燥成本、远途运输成本、远途转动危险废弃物所需的繁杂手续以及火法冶炼成本较高、回收率有限等缺陷。湿法利用有酸浸出铁置换等。由于过去对用絮凝沉淀法从含铜污水中沉淀出的含铜污泥认识不足，采用的酸浸、置换方法不当，导致采用酸浸出铁置换的方法不能得到较好质量的产品，酸浸出时得不到较高的浸出率，致使形成湿法处理这种污泥不如用火法冶炼的认识。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷的不足，提供用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法。采用湿法处理含铜废水经絮凝沉淀产生的含铜污泥，回收率高于火法冶炼，生产成本远低于火法冶炼。
为达到目的，本发明的技术解决方案是：一种用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴取将含铜废水用絮凝沉淀法进行处理产生的含铜污泥，向含铜污泥加入计算量的盐酸并升温至70～80℃，使含铜污泥被盐酸溶解；
⑵用过量的铁与被盐酸溶解形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标；
⑶固液分离，收集铜沉淀物，达到设定铜含量指标盐酸溶液另行处理；
⑷将铜沉淀物用盐酸加温溶解其中絮凝化合物状态铜沉淀物，形成盐酸浸出液及不溶部分，不溶部分为海绵铜产品；
⑸用过量的铁与被盐酸浸出形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的指标；或者将盐酸浸出液直接返至第⑴步用于另一批次含铜污泥的浸出，盐酸浸出液中所含铜在进入步聚第⑵步时被用过量的铁置换出铜。
本发明的技术解决方案还可以是：一种用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴取将含铜废水用絮凝沉淀法进行处理产生的含铜污泥，向含铜污泥加入计算量的盐酸并升温至70～80℃，使含铜污泥被盐酸溶解；
⑵经沉淀或者过滤分离出不溶物；不溶物另行处理；
⑶用过量的铁与被盐酸溶解形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标；
⑷固液分离，收集铜沉淀物，达到设定含量指标的盐酸浸出液另行处理；
⑸将铜沉淀物用盐酸加温溶解其中絮凝化合物状态铜沉淀物，形成盐酸浸出液及不溶部分，不溶部分为海绵铜产品；
用过量的铁与被盐酸浸出形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的指标；或者将盐酸浸出液直接返至第步用于另一批次含铜污泥的浸出，盐酸浸出液中所含铜在进入步骤第⑶步时被用过量的铁置换出铜。
本发明的技术解决方案中将铜沉淀物用盐酸溶解时形成的盐酸浸出液返至另一批次含铜污泥的浸出步骤，或采用与过量的铁接触的置换步骤。
本发明的技术解决方案中用过量的铁与盐酸浸出液接触的置换步骤，通过延长置换反应时间或者通过加温加速置换反应，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标。
本发明的技术解决方案中所述的铁是有一定比表面积的单质铁（如直径为0.6mm的铁丝），使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标是通过用延长置换时间或者通过加温加速置换反应，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标。
本发明通过上述过程，可使含铜废水用絮凝沉淀剂处理产生的含铜污泥中铜回收率达到99%以上，海绵铜含铜量根据需要采用相应的生产流程可达到90%以上，置换后盐酸浸液中铜含量每升小于15毫克。回收率高于火法冶炼，生产成本远低于火法冶炼。本发明主要用于含铜废水用絮凝沉淀法处理产生的含铜污泥的湿法处理。
具体实施方式
用下列实施例进一步说明本发明的具体实施方式和效果。
实施例1。
所用材料：某线路板企业含铜污水用絮凝沉淀法处理产生的含铜污泥，含铜污泥含水量61.87%。含铜污泥中主要成份含量（所用检测数据均指干基含量）：铜%：23.28 ；铁%：14；金：微；钯：微；有机物%：>1。
其它材料：①: 0.6铁丝：其中含铁%：94.04；含铜%： 0.033。②: 盐酸浓度： 31%。
⑴取含铜污泥5kg装入10升容器中，加入2.5升盐酸并搅拌同时缓慢加温至70℃，保持反应20分钟使盐酸与含铜污泥充分反应。
⑵铁置换；将盐酸浸出液升温至80℃，加入过量铁丝置换盐酸浸出液中铜，置换反应放热同时加温使温度升至98℃～103℃保持20分钟，采样检测置换后浸出液中铜含量小于15mg/L时为终点。
⑶固液分离。盐酸浸出液铁置换后的液体部分另行处理。由于浸出液中含有有机絮凝剂和置换过程中盐酸与铁反应产生氢，浸出液中部分铜离子在此条件下与絮凝剂作用产生化合物状态铜絮凝沉淀，因此置换反应得到的含铜沉淀物是单质铜和絮凝化合物状态铜沉淀的混合物。
⑷固体部分用盐酸加温70—80C度浸出絮凝化合物状态铜，不溶部分为海绵铜产品。得到海绵铜产品合计491g，其中各成份含量为：铜，88.12%；铁，0.14%；金，3.6 mg/kg；钯，8.3 mg/kg。
⑸盐酸浸出液用铁置换其中铜。同⑵。
⑹固液分离。固体部分用盐酸加温浸出后并入第⑷步海绵铜产品。置换后盐酸溶液另行处理。
实施例2。
所用材料：某线路板企业含铜废水用絮凝沉淀法处理产生的含铜污泥，含铜污泥含水量61.87%。含铜污泥中主要成份含量（所用检测数据均指干基含量）；铜%：23.28 ；铁%：14；金：微；钯：微；有机物%：>1。
其它材料：①： 0.6铁丝其中含铁%：94.04；含铜%： 0.033。②： 盐酸浓度： 31%。
⑴取含铜污泥5kg装入10升容器中，加入2.5升盐酸并搅拌同时缓慢加温至70℃，保持反应20分钟，使盐酸与含铜污泥充分反应。
⑵沉淀分离出盐酸浸出液和盐酸不溶渣。得到盐酸浸出不溶渣12g，经检测其中各成份含量为：铜：1.68%；铁：0.7%；金：59 mg/kg；钯：141 mg/kg。盐酸浸出液中有机物含量：1880mg/L。
⑶铁置换，将盐酸浸出液升温至80℃，加入过量铁丝置换盐酸浸出液中铜，置换反应放热同时加温使温度升至98℃～103℃保持20分钟。采样经检测置换后浸出液中铜含量小于15mg/L。
⑷固液分离，盐酸浸出液置换后的液体部分另行处理。（由于浸出液中含有有机絮凝剂和置换过程中盐酸与铁反应产生氢，浸出液中部分铜离子在此条件下与絮凝剂作用生成化合物状态铜絮凝沉淀，因此置换反应得到的含铜沉淀物是单质铜和絮凝化合物状态铜沉淀的混合物。）
⑸固体部分用盐酸浸出絮凝化合物状态固体含铜沉淀，不溶部分为海绵铜产品。得到海绵铜产品448g，其中各成份含量为：铜：97.11%； 铁：0.14%； 金：1.5mg/kg；钯：3.5mg/kg。
⑹盐酸浸出液用铁置换其中铜。同⑶。
⑺固液分离，固体部分用盐酸浸出后并入 ⑸海绵铜产品。盐酸浸出液用于另一批次物料的盐酸浸出。
Claims (3)
1.一种用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴取将含铜废水用絮凝沉淀法进行处理产生的含铜污泥，向含铜污泥加入计算量的盐酸并升温至70～80℃，使含铜污泥被盐酸溶解；
⑵用过量的铁与被盐酸溶解形成的盐酸浸出液接触，延长置换反应时间或者通过加温加速置换反应，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标；
⑶固液分离，收集铜沉淀物，达到设定铜含量指标盐酸浸出液另行处理；
⑷将铜沉淀物用盐酸加温溶解其中絮凝化合物状态铜沉淀物，形成盐酸浸出液及不溶部分，不溶部分为海绵铜产品；
⑸用过量的铁与被盐酸浸出形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的指标；或者将盐酸浸出液直接返至第⑴步用于另一批次含铜污泥的浸出，盐酸浸出液中所含铜在进入步聚第⑵步时被用过量的铁置换出铜。
2.根据权利要求1所述的用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴取将含铜废水用絮凝沉淀法进行处理产生的含铜污泥，向含铜污泥加入计算量的盐酸并升温至70～80℃，使含铜污泥被盐酸溶解；
⑵经沉淀或者过滤分离出不溶物；不溶物另行处理；
⑶用过量的铁与被盐酸溶解形成的盐酸浸出液接触，延长置换反应时间或者通过加温加速置换反应，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的含量指标；
⑷固液分离，收集铜沉淀物，达到设定含量指标的盐酸浸出液另行处理；
⑸将铜沉淀物用盐酸加温溶解其中絮凝化合物状态铜沉淀物，形成盐酸浸出液及不溶部分，不溶部分为海绵铜产品；
用过量的铁与被盐酸浸出形成的盐酸浸出液接触，置换盐酸浸出液中的铜，使盐酸浸出液中铜含量达到设定的指标；或者将盐酸浸出液直接返至第步用于另一批次含铜污泥的浸出，盐酸浸出液中所含铜在进入步骤第⑶步时被用过量的铁置换出铜。
3.根据权利要求1或2所述的用絮凝沉淀法处理含铜废水所得含铜污泥做海绵铜的方法，其特征在于：所述的铁是有一定比表面积的单质铁。
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