CN114686696B - 一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，该工艺步骤包括废金刚石刀头原料预处理、二段酸浸出、氧压浸出、铜旋流电积，废液集中处理和多级泵循环输送，通过泵将消毒后的清水分别输送至各个工序，本发明通过将预处理、二段酸浸出、氧压浸出、旋流电积、酸洗和水洗筛分各个工序产生的废液和滤液进行收集，并通过沉淀、絮凝、调节、吸附等步骤进行集中处理，可有效回收产生的废液和滤液，同时通过多级泵循环输送至铜回收的各个工序中，实现水资源的循环利用，通过采用二次高酸浸出，可有效获取铜浸出液，并将铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积，大大提高了回收铜的产量，从而可较为彻底地回收利用铜资源。
Description
技术领域
本发明涉及废弃原料回收铜的方法，特别涉及一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，属于从废金刚石刀头原料回收铜直接生产阴极铜、废金刚石刀头原料有价物质综合回收固体废物综合治理的技术领域。
背景技术
随着社会快速发展，金刚石工具作为一种高效切割工具用量越来越大，使用过程中产生大量废金刚石刀头，给环境保护和资源回收带来了极大的压力。废金刚石刀头含有大量的金刚石颗粒和Cu，Zn、Sn及Fe等有价金属，开展有关废旧金刚石工具回收处理技术的研究意义深远。
废旧金刚石工具回收，现有的处理方法大多数都是在强酸、强氧化剂体系中进行，主要存在金属回收率低、环境污染严重和处理成本高等缺点。
现有技术中采用硝酸对废旧金刚石工具进行酸浸，然后对浸出液中Cu、Zn、Co、Ag逐步分离达到综合回收的目的。该工艺首先采用酸浸选择性的回收部分不溶解物，然后沉Ag、中和法沉Cu，初步分离出cu，最后采用亚硝酸钴钾法沉淀钴元素，该工艺回收了价值高的金刚石颗粒、WC、Co及Cu等物质，操作流程简单，各物质的分离度好。该过程由于使用大量HN03，导致成本高，且易产生NO或NOz等有害气体，对环境造成污染，相关科研人员还对废旧金刚石工具中有价金属的综合回收进行了系统的探索和试验，首先从理论上采用热力学方法分析了相关反应的难易程度，再利用热力学作指导通过HCI和HN03混合酸进行浸出，实时测定各种金属的浸出率，该过程金属回收率较高，实现了高效浸出，还降低了金刚石工具的生产成本，不足之处也在于HN03为强酸，易产生有害气体污染环境，在密封条件下对废旧金刚石工具进行氧化酸浸出，氯酸盐和过硫酸盐做溶解过程中的氧化剂，HCI为酸介质，溶解后通过过滤可以很好地将金刚石以及WC分离出来，滤液中金属离子通过沉淀或金属置换法可进行有效分离回收，此工艺金属回收率达95％以上，产品附加值较低。
针对于此，中国专利号CN 104047022提供了一种废金刚石刀具中铜的电解回收方法，该发明采用电解氧化还原回收废金刚石刀具中的铜的方法， 以中低酸度的硫酸、低浓度铜为电解液，无需添加硝酸、王水、过氧化氢、次氯酸钠、氯酸钠等氧化剂，本发明的方法实现了废金刚石刀具的高效溶解、绿色分离铜、并为银的富集回收提供条件，而以上专利中在进行铜回收的过程中，并未对产生的废液和滤液进行进一步回收利用，而铜回收工序中，水可作为非常重要的介质，不进行水资源的循环利用而不断地补给清水会造成水资源的浪费，不符合节能环保的理念，同时在电解的排出的滤液中还含有部分可回收的铜资源，直接排放则不能彻底地回收利用铜资源，因此需要提供一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，1.一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：该工艺步骤包括废金刚石刀头原料预处理、二段酸浸出、氧压浸出、铜旋流电积生产阴极铜：
S1：原料预处理：用氢氧化钠溶液对废金刚石刀头原料进行预处理，除去原料表面的泥沙和油脂等杂质，碱洗后的滤液通过泵输入至废水收集槽中，利用清水对滤渣进行水洗，水洗后的滤液同样输入至废水收集槽中
S2：二段酸浸出：
1）低酸浸出：低酸浸出获得含铜滤液和含铁滤液，含铁滤液通过结晶获得七水硫酸亚铁产品，滤出七水硫酸亚铁后的母液进行杂质检测，杂质合格则继续用于底酸浸出，杂质超标则通过提升泵输送至废液收集槽中；
2）高酸浸出：加入蒸汽、硫酸和清水至低酸浸出的滤液中，产生的滤渣进入下一工序，产生的滤液一部分循环至低酸浸出中，作为低酸浸出的底水，另一部分与低酸浸出后的废液一起送至废水收集槽中；
S3：氧压浸出：固体为高酸浸出后的渣，液体可以用自来水；
S4：铜旋流电积：将氧压浸出液泵送至铜旋流电积设备进行旋流电积，获得1号标准铜产品，产生的电积贫液进行杂质检测，杂质合格的电积贫液循环用于低酸浸出，杂质超标的电积贫液含有锌、镍、少量铜，通过泵送至铜锌镍综合回收生产线，铜锌镍综合回收生产线包括二次高酸浸出，向电积贫液加入蒸汽、硫酸，反应后获得铜富集浸出渣；
S5：酸洗：氧压浸出渣进行酸洗，产生的含锡溶液送至锡回收生产线，锡回收的废液再次通过提升泵输送至废水收集槽中；
S6：水洗筛分：酸洗渣经水洗筛分获得金刚石、碳化钨副产品，根据金刚石和碳化钨的粒度差异，进行筛分分级，水洗筛分后产生的滤液通过提升泵送至废液收集槽中；
S7：废液集中处理：废液收集槽中收集了各个工序产生的废液和滤液，泵送至PH调节池中进行酸碱度调节，调节完成后进行静置自然沉淀，后泵送至絮凝池中，加入絮凝剂强化沉淀效果，絮凝后的液体再进入分解池中，加入活性炭泥，活性炭泥将废水中的细小杂质、微生物群落吸附、冷凝、分解和沉淀，过滤后泵送至清水池中，通过紫外线进行消毒；
S8：多级泵循环输送，通过泵将消毒后的清水分别输送至上述原料预处理、低酸浸出、高酸浸出、氧压浸出、酸洗和水洗筛分各个工序中，为各个工序循环提供清水。
作为本发明的一种优选技术方案，所述低酸浸出为：使相对易溶解金属铁溶解进入液相，预处理后的刀头进入液相后反应，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，反应结束亚铁离子浓度150-160g/L，过滤后，滤液进入硫酸亚铁结晶体系，滤渣后进入高酸浸出工序。
作为本发明的一种优选技术方案，所述高酸浸出为：固体为低酸浸出后的刀头，液体选用自来水，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，保证终点硫酸浓度在30～50g/L，反应结束过滤。
所述氧压浸出中的各个反应参数为：反应终点控制酸度20-30g/L左右，液固比10~14:1，温度160-180℃，氧分压0.5-0.7MPa；氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中低酸浸出的硫酸液固质量比为2.5～3:1，初始硫酸浓度为30～50g/L，且易溶金属进入液相反应时，此过程发生的反应方程式为：Me+H2SO4＝MeSO4+H2↑（Me指铁金属）。
作为本发明的一种优选技术方案，所述酸洗步骤中，反应终点尽量控制酸度大于4N，溶液中锡浓度＞70g/L。
作为本发明的一种优选技术方案，所述废液集中处理中，选用的絮凝剂为聚合氧化铝，浓度控制为35-40g/L。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中高酸浸出渣通过氧压釜进行氧压浸出，控制氧压浸出温度160-180℃，浸出终点硫酸酸度为20-30g/L，全部锡、大部分铁沉淀在氧压浸出渣，获得氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L，不含锡。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4中产生的铜富集浸出渣，需加入中等浓度硫酸，浸出后获得铜浸出液，镍和锌，铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S7中，由于各个工序产生的废液的酸碱度不同，集中后需要进行混合液酸碱度检测，检测后根据PH值加入盐酸或者片碱溶液，同时利用搅拌机搅动混合，调节混合废液的PH值至中性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，本发明通过将预处理、二段酸浸出、氧压浸出、旋流电积、酸洗和水洗筛分各个工序产生的废液和滤液进行收集，并通过沉淀、絮凝、调节、吸附等步骤进行集中处理，可有效回收产生的废液和滤液，同时通过多级泵循环输送至铜回收的各个工序中，实现水资源的循环利用，节能环保，通过采用二次高酸浸出，可有效获取铜浸出液，并将铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积，大大提高了回收铜的产量，从而可较为彻底地回收利用铜资源。
附图说明
图1为本发明回收铜的工艺流程示意图；
图2为本发明铜浸出液的获取流程示意图。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：本发明提供了一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，该工艺步骤包括废金刚石刀头原料预处理、二段酸浸出、氧压浸出、铜旋流电积生产阴极铜：
S1：原料预处理：用氢氧化钠溶液对废金刚石刀头原料进行预处理，除去原料表面的泥沙和油脂等杂质，碱洗后的滤液通过泵输入至废水收集槽中，利用清水对滤渣进行水洗，水洗后的滤液同样输入至废水收集槽中
S2：二段酸浸出：
1）低酸浸出：低酸浸出获得含铜滤液和含铁滤液，含铁滤液通过结晶获得七水硫酸亚铁产品，滤出七水硫酸亚铁后的母液进行杂质检测，杂质合格则继续用于底酸浸出，杂质超标则通过提升泵输送至废液收集槽中；
2）高酸浸出：加入蒸汽、硫酸和清水至低酸浸出的滤液中，产生的滤渣进入下一工序，产生的滤液一部分循环至低酸浸出中，作为低酸浸出的底水，另一部分与低酸浸出后的废液一起送至废水收集槽中；
S3：氧压浸出：固体为高酸浸出后的渣，液体可以用自来水；
S4：铜旋流电积：将氧压浸出液泵送至铜旋流电积设备进行旋流电积，获得1号标准铜产品，产生的电积贫液进行杂质检测，杂质合格的电积贫液循环用于低酸浸出，杂质超标的电积贫液含有锌、镍、少量铜，通过泵送至铜锌镍综合回收生产线，铜锌镍综合回收生产线包括二次高酸浸出，向电积贫液加入蒸汽、硫酸，反应后获得铜富集浸出渣；
S5：酸洗：氧压浸出渣进行酸洗，产生的含锡溶液送至锡回收生产线，锡回收的废液再次通过提升泵输送至废水收集槽中；
S6：水洗筛分：酸洗渣经水洗筛分获得金刚石、碳化钨副产品，根据金刚石和碳化钨的粒度差异，进行筛分分级，水洗筛分后产生的滤液通过提升泵送至废液收集槽中；
S7：废液集中处理：废液收集槽中收集了各个工序产生的废液和滤液，泵送至PH调节池中进行酸碱度调节，调节完成后进行静置自然沉淀，后泵送至絮凝池中，加入絮凝剂强化沉淀效果，絮凝后的液体再进入分解池中，加入活性炭泥，活性炭泥将废水中的细小杂质、微生物群落吸附、冷凝、分解和沉淀，过滤后泵送至清水池中，通过紫外线进行消毒；
S8：多级泵循环输送，通过泵将消毒后的清水分别输送至上述原料预处理、低酸浸出、高酸浸出、氧压浸出、酸洗和水洗筛分各个工序中，为各个工序循环提供清水。
作为本发明的一种优选实施例，所述低酸浸出为：使相对易溶解金属铁溶解进入液相，预处理后的刀头进入液相后反应，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，反应结束亚铁离子浓度150-160g/L，过滤后，滤液进入硫酸亚铁结晶体系，滤渣后进入高酸浸出工序，所述高酸浸出为：固体为低酸浸出后的刀头，液体选用自来水，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，保证终点硫酸浓度在30～50g/L，反应结束过滤，所述氧压浸出中的各个反应参数为：反应终点控制酸度20-30g/L左右，液固比10~14:1，温度160-180℃，氧分压0.5-0.7MPa；氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L，所述步骤S2中低酸浸出的硫酸液固质量比为2.5～3:1，初始硫酸浓度为30～50g/L，且易溶金属进入液相反应时，此过程发生的反应方程式为：Me+H2SO4＝MeSO4+H2↑（Me指铁金属），所述酸洗步骤中，反应终点尽量控制酸度大于4N，溶液中锡浓度＞70g/L。
作为本发明的一种优选实施例，所述废液集中处理中，选用的絮凝剂为聚合氧化铝，浓度控制为35-40g/L。
作为本发明的另一种优选实施例，所述步骤S3中高酸浸出渣通过氧压釜进行氧压浸出，控制氧压浸出温度160-180℃，浸出终点硫酸酸度为20-30g/L，全部锡、大部分铁沉淀在氧压浸出渣，获得氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L，不含锡。
进一步地，所述步骤S4中产生的铜富集浸出渣，需加入中等浓度硫酸，浸出后获得铜浸出液，镍和锌，铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积。
更进一步地，所述步骤S7中，由于各个工序产生的废液的酸碱度不同，集中后需要进行混合液酸碱度检测，检测后根据PH值加入盐酸或者片碱溶液，同时利用搅拌机搅动混合，调节混合废液的PH值至中性。
综上所述，本发明采用了二段酸浸出工艺，本发明一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，本发明通过将预处理、二段酸浸出、氧压浸出、旋流电积、酸洗和水洗筛分各个工序产生的废液和滤液进行收集，并通过沉淀、絮凝、调节、吸附等步骤进行集中处理，可有效回收产生的废液和滤液，同时通过多级泵循环输送至铜回收的各个工序中，实现水资源的循环利用，节能环保，通过采用二次高酸浸出，可有效获取铜浸出液，并将铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积，大大提高了回收铜的产量，从而可较为彻底地回收利用铜资源。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：工艺步骤包括废金刚石刀头原料预处理、二段酸浸出、氧压浸出、铜旋流电积生产阴极铜：S1：原料预处理：用氢氧化钠溶液对废金刚石刀头原料进行预处理，除去原料表面的泥沙和油脂杂质，碱洗后的滤液通过泵输入至废水收集槽中，利用清水对滤渣进行水洗，水洗后的滤液同样输入至废水收集槽中，
S2：二段酸浸出：
1）低酸浸出：低酸浸出获得含铜滤液和含铁滤液，含铁滤液通过结晶获得七水硫酸亚铁产品，滤出七水硫酸亚铁后的母液进行杂质检测，杂质合格则继续用于底酸浸出，杂质超标则通过提升泵输送至废液收集槽中；
2）高酸浸出：加入蒸汽、硫酸和清水至低酸浸出的滤液中，产生的滤渣进入下一工序，产生的滤液一部分循环至低酸浸出中，作为低酸浸出的底水，另一部分与低酸浸出后的废液一起送至废水收集槽中；
S3：氧压浸出：固体为高酸浸出后的渣，液体用自来水；
S4：铜旋流电积：将氧压浸出液泵送至铜旋流电积设备进行旋流电积，获得1号标准铜产品，产生的电积贫液进行杂质检测，杂质合格的电积贫液循环用于低酸浸出，杂质超标的电积贫液含有锌、镍、少量铜，通过泵送至铜锌镍综合回收生产线，铜锌镍综合回收生产线包括二次高酸浸出，向电积贫液加入蒸汽、硫酸，反应后获得铜富集浸出渣；
S5：酸洗：氧压浸出渣进行酸洗，产生的含锡溶液送至锡回收生产线，锡回收的废液再次通过提升泵输送至废水收集槽中；
S6：水洗筛分：酸洗渣经水洗筛分获得金刚石、碳化钨副产品，根据金刚石和碳化钨的粒度差异，进行筛分分级，水洗筛分后产生的滤液通过提升泵送至废液收集槽中；
S7：废液集中处理：废液收集槽中收集了各个工序产生的废液和滤液，泵送至pH调节池中进行酸碱度调节，调节完成后进行静置自然沉淀，后泵送至絮凝池中，加入絮凝剂强化沉淀效果，絮凝后的液体再进入分解池中，加入活性炭泥，活性炭泥将废水中的细小杂质、微生物群落吸附、冷凝、分解和沉淀，过滤后泵送至清水池中，通过紫外线进行消毒；
S8：多级泵循环输送，通过泵将消毒后的清水分别输送至上述原料预处理、低酸浸出、高酸浸出、氧压浸出、酸洗和水洗筛分各个工序中，为各个工序循环提供清水；
所述低酸浸出为：使相对易溶解金属铁溶解进入液相，预处理后的刀头进入液相后反应，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，反应结束亚铁离子浓度150-160g/L，过滤后，滤液进入硫酸亚铁结晶体系，滤渣后进入高酸浸出工序；
所述高酸浸出为：固体为低酸浸出后的刀头，液体选用自来水，反应过程中不间断地测试硫酸浓度和亚铁离子浓度，保证终点硫酸浓度在30～50g/L，反应结束过滤。
2.据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：所述氧压浸出中的各个反应参数为：反应终点控制酸度20-30g/L，液固比10-14:1，温度160-180℃，氧分压0.5-0.7MPa；氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L。
3.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：步骤S2中低酸浸出的硫酸液固质量比为2.5～3:1，初始硫酸浓度为30～50g/L，且易溶金属进入液相反应时，此过程发生的反应方程式为：Me+H2SO4＝MeSO4+H2↑，Me指铁金属。
4.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：所述酸洗步骤中，反应终点尽量控制酸度大于4N，溶液中锡浓度＞70g/L。
5.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：所述废液集中处理中，选用的絮凝剂为聚合氧化铝，浓度控制为35-40g/L。
6.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：步骤S3中高酸浸出渣通过氧压釜进行氧压浸出，控制氧压浸出温度160-180℃，浸出终点硫酸酸度为20-30g/L，全部锡、大部分铁沉淀在氧压浸出渣，获得氧压浸出液铜浓度35-40g/L，铁浓度<1g/L，不含锡。
7.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：步骤S4中产生的铜富集浸出渣，需加入中等浓度硫酸，浸出后获得铜浸出液，镍和锌，铜浸出液泵送至铜旋流电积设备中，循环电积。
8.根据权利要求1所述的一种基于废金刚石刀头的循环式铜回收方法，其特征在于：步骤S7中，由于各个工序产生的废液的酸碱度不同，集中后需要进行混合液酸碱度检测，检测后根据pH值加入盐酸或者片碱溶液，同时利用搅拌机搅动混合，调节混合废液的pH值至中性。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664705A (en) * | 1985-07-30 | 1987-05-12 | Sii Megadiamond, Inc. | Infiltrated thermally stable polycrystalline diamond |
| KR19980076556A (ko) * | 1997-04-10 | 1998-11-16 | 김병남 | 다이아몬드 공구스크랩으로부터 유가금속의 회수방법 |
| CN107287443A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-24 | 郴州市金贵银业股份有限公司 | 一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法 |
| CN110607441A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-24 | 葫芦岛锌业股份有限公司 | 一种从铅冰铜中回收铟的方法 |
| CN110983047A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-10 | 江西一元再生资源有限公司 | 一种从废金刚石刀头原料中回收多种有价物质的方法 |
| CN113088710A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种铜锗置换渣中铜锗分离的方法 |
-
2022
- 2022-04-08 CN CN202210369628.3A patent/CN114686696B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664705A (en) * | 1985-07-30 | 1987-05-12 | Sii Megadiamond, Inc. | Infiltrated thermally stable polycrystalline diamond |
| KR19980076556A (ko) * | 1997-04-10 | 1998-11-16 | 김병남 | 다이아몬드 공구스크랩으로부터 유가금속의 회수방법 |
| CN107287443A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-24 | 郴州市金贵银业股份有限公司 | 一种高效净化铅冰铜加压酸浸后浸出液的方法 |
| CN110607441A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-24 | 葫芦岛锌业股份有限公司 | 一种从铅冰铜中回收铟的方法 |
| CN110983047A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-10 | 江西一元再生资源有限公司 | 一种从废金刚石刀头原料中回收多种有价物质的方法 |
| CN113088710A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种铜锗置换渣中铜锗分离的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 废弃金刚石刀具选择性浸出及回收工艺研究;郭灵虹, 陈世途;四川有色金属(第01期);19-23页 * |
| 郭灵虹,陈世途.废弃金刚石刀具选择性浸出及回收工艺研究.四川有色金属.1996,(第01期),19-23页. * |
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