CN1195879C - 从金属污泥中回收金属铜的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从金属污泥中回收金属的方法，将含有高浓度金属离子的废水，先经废水处理设施的化学混凝沉淀，形成含有高浓度金属污泥，经65-85%的脱水，经过振动机、粉碎机，送入高温分解炉，由低温起加热至高温的600℃，经550-850℃瞬间辐射热，将污泥中金属氢氧化物裂解成稳定的金属氧化物，以高温熔炉中1100-1600℃，将金属氧化物粉转化成粗金属锭。具有节省能源、充分回收金属及不造成二次污染的功效。
Description
技术领域
本发明是关于一种从金属污泥中回收金属的方法，特别是指一种适用于电子业、电镀业或工业废水处理中心等场所，进行从含有金属污泥的废水中回收金属铜的处理方法。
背景技术
目前的电子业发展迅速，制造了许多的电路板，电路板上的电路主要以铜为线路，无论是制造过程或是成品、不良品、坏品被废弃后，都需要进行处理，否则将那些废液或是电路板任意弃置，可能很快速就会使土地受到污染而无法再使用，也让一些重要的金属原料流失，造成另一种浪费。于是，己有许多人先后提出许多的回收方式，试图去解决可用金属回收再利用的问题，大部分方法是采用化学的分离处理，虽然电路板类废弃物的含铜量较高，各种方法亦以析出铜为主要处理对象。
常用的对废电路板的处理方法是，破碎电路板后与酸液处理，使铜溶入酸液；对含铜的污泥亦以酸液溶出铜，亦有将碱液与酸液混合后；再利用投入铝片或铝粉以吸附酸液或混合液中的铜，又经真空过滤出铜粉。其主要缺陷在于：上述的方法所行的步骤，还有最后残留的液体处理问题，也就是挖东补西的替换方法，基于物质不变的定理，纯粹的化学反应方法，耗费了许多能源与时间，却无法充分解决所有的问题，因为其仍有废液。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明人进行研发，创造出本发明的技术方案，本发明的目的在于提供一种从金属污泥中回收金属的方法，主要是以沉淀后含有高浓度的金属污泥作为处理的对象，运用高温处理的方法，让金属氢氧化物转为金属氧化物，再以焦碳与金属氧化物反应使金属氧化物脱氧，而得到金属；其后再将金属精炼。克服现有技术的弊端，达到节省能源、充分回收金属及不造成二次污染的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种从金属污泥中回收金属的方法，其特征在于：它包括如下的步骤：
a.将含有高浓度金属离子的废水先经废水处理设施的化学混凝沉淀，形成含有高浓度金属的污泥；
b.使污泥经含量65～85％的脱水处理；
c.送入高温分解炉，由低温起加热至高温的600℃，经550-850℃瞬间幅射热，将污泥中金属氢氧化物裂解成稳定的金属氧化物粉。
该步骤b、c之间包括先加入另一步骤，是使脱水污泥经振动机的区分大、小块状；再以粉碎机对污泥压合粉碎。它还包括增加步骤d，再将步骤c的金属氧化物粉送入高温熔炉中，以高温1100-1600℃，通过与焦碳的混合燃烧，将金属氧化物转化成粗金属锭。
本发明的主要优点是具有节省能源、充分回收金属及不造成二次污染的功效。
下面结合较佳实施例和附图进一步说明。
附图说明
图1为本发明的方法工艺流程示意图。
图2为本发明的方法主要工艺流程示意图。
具体实施方式
参阅图1-图2所示，本发明的一种从含有金属污泥中回收金属的处理方法，其中图1中是主要以印刷电路板制程中所产生含有高浓度铜离子的废水，废水当然包含对废弃印刷电路板溶出具铜离子的溶液，先经废水处理设施的化学混凝沉淀，即是图1中所示于最上端待处理的物品；其是于沉淀池内含有水分的污泥，形成含有高浓度铜污泥，当经过第一步骤的沉积处理后，将污泥取出，进行第二步骤的脱水处理，使污泥中原本含水量100％经脱出含水量65-85％的脱水处理，让其总重量降低，而将该脱水污泥集中，经由输送带的运送；便能更方便于整体系统的操作。
脱水污泥进入第三步骤，其若要取得更好的操作，经过振动机、粉碎机至储料槽，振动机是针对污泥的大小块进行筛选，主要是留下大的污泥块，配合压合式的粉碎机，让大块污泥在经过粉碎机的处理，被粉碎机分离成更细小的块状，由于本发明不是将大块的污泥压磨成粉，是因污泥中仍含有大量的水，并无法将其粉末化，在粉碎后呈现为颗粒状小污泥块，先经输送带的传输而集中。若省略第三步骤，则如图2所示，但后续处理效果较差。
把脱水污泥或粉碎后的脱水污泥送入一高温分解炉，正式展开回收处理的作业，是由低温起以热风逆向式，朝向需加热的脱水污泥，其后炉火由低温加热至高温的600℃，而经550-850℃瞬间幅射热，将脱水污泥中氢氧化铜裂解成稳定的氧化铜粉，也就是说以加热的方式将氢氧化铜转成氧化铜，氧化铜粉析出时，由于含铜率仍不高，若要得到更好的真正的铜，其后续需置入一高温熔炉中，也就是俗称的炼铜炉，以更高温的1100～1600℃操作，通过与焦碳的混合燃烧，将氧化铜粉转化成粗铜锭。
综上所述，本发明运用高温反应熔出的物理性质，对无法燃烧的无机物、高含铜量的污泥进行回收的处理；运用高温处理在20～180分钟的时间内，于高温分解炉中瞬间将氢氧化铜裂解成稳定的氧化铜。其化学反应如下：
然后经过第二次的高温处理，在熔炉中与焦碳混合反应，在更高的温度形成脱氧反应，以得到粗铜锭，再进行精炼的过程，是属于现有技术的专业厂商的范畴，故不详细说明，上述的化学反应为：
本发明的实施例，是以3800公斤的污泥中含有约375公斤(约10％)铜离子与约2660公斤(约70％)的水，经脱水的程序会有60～70％的总重含水率下降，约有1860公斤(约70％)水被蒸发除去，剩下重约1870公斤的污泥，其中含水量约为740公斤，含有铜离子约370公斤；在经高温分解炉的干燥后，水被完全蒸发，总重剩下约为1130公斤的污泥，分解反应仍约有110公斤的水产生，所以剩下重约1020公斤的干的污泥，而经高温分解后得到的氧化铜粉约有404公斤；再经熔炉的再次反应后，能产出的含铜量约为200公斤，且污泥中无氢氧化铜的含量。其中是金属污泥中以含有5～15％的铜离子，铜离子其中约70～90％量反应成为氧化铜粉，铜粉再经加热而产出约30～60％含量的粗铜锭。
当然，本发明的方法，同样适用于含有其他金属的污泥或溶液，由于方法大体相同，故不重述。
本发明使污泥不会发生包馅的内湿外干现象，所以本发明以高温幅射热以解决高温反应下的机件配置问题，于是能提供很好的使用性，其不具有空气污染。为一完全与常用方法不同的创新方法。
以上所述为本发明的较佳实施例的详细说明与图式，并非用来限制本发明，凡与本发明类似变化的实施例与近似结构，皆应包含于本发明的保护范围之中。
Claims (2)
1、一种从金属污泥中回收金属铜的方法，其特征在于：它包括如下的步骤：
a.将含有高浓度铜金属离子的废水先经废水处理设施的化学混凝沉淀，形成含有高浓度金属铜的污泥；
b.使污泥经含量65～85％的脱水处理；
c.送入高温分解炉，由低温起加热至高温的600℃，经550-850℃瞬间幅射热，将污泥中金属铜的氢氧化物裂解成稳定的铜氧化物粉；
d.再将铜氧化物粉送入高温熔炉中，以高温1100-1600℃，通过与焦碳的混合燃烧，将铜氧化物转化成粗铜锭。
2、如权利要求1所述的从金属污泥中回收金属铜的方法，其特征在于：该步骤b、c之间包括先加入另一步骤，是使脱水污泥经振动机的区分大、小块状；再以粉碎机对污泥压合粉碎。
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