CN114308142A - 一种铜离子交换柱解析工艺 - Google Patents

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CN114308142A CN202210006943.XA CN202210006943A CN114308142A CN 114308142 A CN114308142 A CN 114308142A CN 202210006943 A CN202210006943 A CN 202210006943A CN 114308142 A CN114308142 A CN 114308142A
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吕超
陈雪平
李明燚
李小朋
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Abstract

本发明涉及硫酸铜生产技术领域，具体涉及一种铜离子交换柱解析工艺，包括如下步骤：(1)将酸性蚀刻液原料加入双氧水进行预处理，得到净化后的酸性蚀刻液；(2)将吸附饱和的铜离子交换柱采用上述净化后的酸性蚀刻液和盐酸进行混合解析，得到氯化铜溶液，作为生产原料重新进行生产。本发明通过采用净化后的酸性蚀刻液和盐酸对吸附饱和的铜离子交换柱进行混合解析，可以减少盐酸使用量，降低生产成本，还可以降低酸性蚀刻液酸度，降低氨水使用量，且设备布局紧凑，减小占地空间。

Description

一种铜离子交换柱解析工艺
技术领域
本发明涉及硫酸铜生产技术领域，具体涉及一种铜离子交换柱解析工艺。
背景技术
现有的硫酸铜废水处置使用铜离子交换柱进行废水中铜的吸附分离，当离子柱吸附量达到饱和时，需要使用工业盐酸进行解析，解析完成后重新进行废水吸附，但采用工业盐酸解析具有成本高的缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铜离子交换柱解析工艺。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铜离子交换柱解析工艺，包括如下步骤：
(1)将酸性蚀刻液原料加入双氧水进行预处理，得到净化后的酸性蚀刻液；
(2)将吸附饱和的铜离子交换柱采用上述净化后的酸性蚀刻液和盐酸进行混合解析，得到氯化铜溶液，作为生产原料重新进行生产。
优选的，所述步骤(1)中，酸性蚀刻液原料的pH值＜-1.0，铜含量为9％-10％。
优选的，所述步骤(1)中，双氧水的加入量为酸性蚀刻液原料体积的0.5％-1.5％，预处理时间为25-35min。
优选的，所述步骤(2)中，将吸附饱和的铜离子交换柱先用净化后的酸性蚀刻液解析三次，然后再用盐酸解析。
优选的，所述步骤(2)中，第一次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min。
优选的，所述步骤(2)中，第二次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min，停机浸泡100-140min，解析后的溶液pH值为-0.2～0.5，铜含量为10.5％-13.5％。
优选的，所述步骤(2)中，第三次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min，停机浸泡50-70min，解析后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为9.5％-10.5％。
优选的，所述步骤(2)中，三次酸性蚀刻液解析后进行残酸排料，时间为15-25min，排出后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为1.5％-2.0％。
优选的，所述步骤(2)中，盐酸解析盐酸用量为0.5T，解析时间为100-140min，解析后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为0.2％-0.6％。
优选的，所述步骤(2)中，盐酸解析后进行两至三次洗水，每次洗水量为4-6m3，洗水时间为15-25min，洗水后的溶液铜含量为1-2mg/L。
本发明的有益效果在于：本发明通过采用净化后的酸性蚀刻液和盐酸对吸附饱和的铜离子交换柱进行混合解析，可以减少盐酸使用量，降低生产成本，还可以降低酸性蚀刻液酸度，降低氨水使用量，且设备布局紧凑，减小占地空间。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
对比例1
一种铜离子交换柱解析工艺，包括如下步骤：(1)将酸性蚀刻液原料加入双氧水进行预处理，得到净化后的酸性蚀刻液；
(2)将吸附饱和的铜离子交换柱采用上述净化后的酸性蚀刻液进行解析，得到氯化铜溶液，作为生产原料重新进行生产。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000021
Figure BDA0003457357350000022
对比例2
本对比例与对比例1的不同之处在于：增加了酸性蚀刻液总量，由15m3增加到20m3，增加解析浸泡时间，总时长增加170min。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000031
Figure BDA0003457357350000032
对比例3
本对比例与对比例2的不同之处在于：继续增加了酸性蚀刻液总量，由20m3增加到25m3，增加解析浸泡时间，总时长增加170min。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000033
Figure BDA0003457357350000034
Figure BDA0003457357350000041
从上述对比例1-3可以看出，全程使用酸性蚀刻液解析，酸性蚀刻液用量由15m3增加到25m3，洗水量在20-25m3，耗时在10h左右，几组试验中，解析过程均不完全，出水不能稳定达标，停机后6h、12h分别取出水样品，含铜量在缓慢升高。
对比例4
一种铜离子交换柱解析工艺，包括如下步骤：
(1)将酸性蚀刻液原料加入双氧水进行预处理，得到净化后的酸性蚀刻液；
(2)将吸附饱和的铜离子交换柱采用上述净化后的酸性蚀刻液和盐酸进行混合解析，得到氯化铜溶液，作为生产原料重新进行生产。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000042
Figure BDA0003457357350000043
Figure BDA0003457357350000051
对比例5
本对比例与对比例4的不同之处在于：增加了预处理阶段双氧水的用量，由90Kg增加到180Kg，洗水量降低了一半，全程总耗时减少30min。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000052
Figure BDA0003457357350000053
Figure BDA0003457357350000061
实施例1
本实施例与对比例5的不同之处在于：酸性蚀刻液使用总量由20m3减少为15m3，不安排酸性蚀刻液第四次解析，增加二次解析与三次解析过程中停机浸泡时间，全程总耗时增加95min。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000062
Figure BDA0003457357350000063
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：减少了预处理阶段双氧水的用量，由180Kg减少到150Kg。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000071
Figure BDA0003457357350000072
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于：洗水量增加了5m3。
具体参数如下：
Figure BDA0003457357350000073
Figure BDA0003457357350000074
Figure BDA0003457357350000081
从上述对比例4-5和实施例1-3可以看出，使用酸性蚀刻液+盐酸进行混合解析，酸性蚀刻液用量15m3，盐酸用量0.5吨，洗水量在10-15m3，耗时在8h左右，几组试验中，出水均能稳定达标，停机后6h、12h取出水样品，含铜量没有明显升高。
采用盐酸单独解析、酸性蚀刻液单独解析与酸性蚀刻液+盐酸混合解析三种方案对比如下：
盐酸解析 酸性蚀刻液解析 酸性蚀刻液+盐酸混合解析
双氧水耗量(kg) 0 300 180
盐酸耗量(T) 1.2 0 0.5
耗时(h) 6 10 8
洗水水量(T) 15 25 15
解析完成度 完全解析 部分解析 完全解析
出水水质 稳定达标 不稳定 稳定达标
采用盐酸单独解析与酸性蚀刻液+盐酸混合解析两种方案的成本对比如下：
单价(元) 盐酸解析方案 酸性蚀刻液+盐酸解析方案
双氧水 2700 0 486
盐酸 840 1008 420
氨水(间接成本) 1106 1327 553
蒸发成本 300 360 150
生化处理成本 22.5 27 11
合计 2722 1620
从上表可以看出，本发明通过采用净化后的酸性蚀刻液和盐酸对吸附饱和的铜离子交换柱进行混合解析，可以减少盐酸使用量，降低生产成本，还可以降低酸性蚀刻液酸度，降低氨水使用量，且设备布局紧凑，减小占地空间。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将酸性蚀刻液原料加入双氧水进行预处理，得到净化后的酸性蚀刻液；
(2)将吸附饱和的铜离子交换柱采用上述净化后的酸性蚀刻液和盐酸进行混合解析，得到氯化铜溶液，作为生产原料重新进行生产。
2.根据权利要求1所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，酸性蚀刻液原料的pH值＜-1.0，铜含量为9％-10％。
3.根据权利要求1所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，双氧水的加入量为酸性蚀刻液原料体积的0.5％-1.5％，预处理时间为25-35min。
4.根据权利要求1所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，将吸附饱和的铜离子交换柱先用净化后的酸性蚀刻液解析三次，然后再用盐酸解析。
5.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，第一次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min。
6.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，第二次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min，停机浸泡100-140min，解析后的溶液pH值为-0.2～0.5，铜含量为10.5％-13.5％。
7.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，第三次酸性蚀刻液解析时酸性蚀刻液用量为4-6m3，进水时间为15-25min，停机浸泡50-70min，解析后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为9.5％-10.5％。
8.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，三次酸性蚀刻液解析后进行残酸排料，时间为15-25min，排出后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为1.5％-2.0％。
9.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，盐酸解析盐酸用量为0.5T，解析时间为100-140min，解析后的溶液pH值为-1.0～0，铜含量为0.2％-0.6％。
10.根据权利要求4所述的一种铜离子交换柱解析工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，盐酸解析后进行两至三次洗水，每次洗水量为4-6m3，洗水时间为15-25min，洗水后的溶液铜含量为1-2mg/L。
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