CN211999396U - 一种废水重金属铜回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种废水重金属铜回收装置，其包括酸溶除杂槽，所述酸溶除杂槽开设有用以废水和铜泥进入的入口，所述酸溶除杂槽内设置有对废水和铜泥进行搅拌的搅拌件，所述酸溶除杂槽的一侧依次连通有酸溶液罐、氧化剂罐、液碱罐，所述酸溶除杂槽的底部通过高压水泵连通有第一压滤机，第一压滤机连通有酸性废蚀刻液储槽，第一压滤机上开设有用以排出固体废料的出料口，所述酸性废蚀刻液储槽连通有中和反应槽，所述中和反应槽与液碱罐相互连通，中和反应槽连通有溶液深度处理机构。本实用新型的优点是：减少废水重金属铜回收过程中的二次污染，同时增强资源回收利用能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理的技术领域，尤其是涉及一种废水重金属铜回收装置。
背景技术
铜矿山开采、冶炼、电镀行业以及电子行业每年会产生大量的含铜废水和铜泥，重金属铜离子排放对水体、土壤、生物具有很大的危害性。
铜属于贵重金属，对其进行回收利用具有很高的经济价值。早些年，行业内对含铜废水的处理仍停留在水质达标、中水回用阶段，相对缺少对铜等贵重金属回收的装置和方法。近年来，在国家对环保要求逐步提高，鼓励资源化回收利用，倡导清洁生产工艺，收紧对二次污染物管理政策的大环境下，对贵重金属的回收再利用，具有一定的战略意义。对于处理大量含铜废水（包括各类重金属废水）的处理目前大多采用化学法，化学法将废水中呈溶解状态的重金属通过加入药物转变成不溶的重金属化合物或元素，经沉淀从废水中去除。
化学法虽具有工艺成熟、适应性强等特点，但也存在处理过程中容易造成二次污染、不具备资源回收利用能力等缺陷。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种废水重金属铜回收装置，其优点是：减少废水重金属铜回收过程中的二次污染，同时增强资源回收利用能力。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种废水重金属铜回收装置，包括酸溶除杂槽，所述酸溶除杂槽开设有用以废水和铜泥进入的入口，所述酸溶除杂槽内设置有对废水和铜泥进行搅拌的搅拌件，所述酸溶除杂槽的一侧依次连通有酸溶液罐、氧化剂罐、液碱罐，所述酸溶除杂槽的底部通过高压水泵连通有第一压滤机，第一压滤机连通有酸性废蚀刻液储槽，第一压滤机上开设有用以排出固体废料的出料口，所述酸性废蚀刻液储槽连通有中和反应槽，所述中和反应槽与液碱罐相互连通，中和反应槽连通有溶液深度处理机构。
通过采用上述技术方案，该装置在使用时，工作人员可将废水和铜泥从入口进入酸溶除杂槽，同时通过酸溶液罐和氧化剂罐通入适量的酸溶液和氧化剂进入酸溶除杂槽中进行反应，将铜泥和废水中的氢氧化铜经酸溶液反应进行溶解，单质铜和酸溶液、氧化剂共同反应将铜单质氧化溶解为铜离子，同时，将铜泥中的氯化亚铁氧化成氯化铁；酸溶1小时后，从液碱罐向酸溶除杂槽中加入液碱，调节溶液pH3-4，生成氢氧化铁沉淀，用高压水泵将溶液打入第一压滤机进行固液分离，液体进入酸性废蚀刻液储槽备用，氢氧化铁滤泥经第一压滤机的出料口排出为固废并回收利用；酸性废蚀刻液储槽中的废蚀刻液放入中和反应槽中，随后向中和反应槽中通入液碱，控制pH5-8，废蚀刻液中的铜离子和液碱反应生成氢氧化铜沉淀，且中和反应槽中的溶液会经过溶液深度处理机构进行后续的深度处理以及资源化回收，从而减少废水重金属铜回收过程中的二次污染，同时增强资源回收利用能力。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述酸溶液为硫酸溶液。
通过采用上述技术方案，硫酸溶液便于储存，使用效果较好。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述氧化剂为双氧水。
通过采用上述技术方案，双氧水作为氧化剂不仅使用效果好，且双氧水对溶液无二次污染。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述溶液深度处理机构包括与中和反应槽连通的第二压滤机，第二压滤机连通有废水储存池，所述废水储存池设置有物化蒸发冷凝器，且第二压滤机上连通有滤饼洗涤槽，所述滤饼洗涤槽通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，所述滤饼洗涤槽连通有第三压滤机，且第三压滤机可通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，所述第三压滤机与废水储存池相互连通，第三压滤机还连接有酸化结晶组件。
通过采用上述技术方案，经中和反应后的溶液经过第二压滤机的压滤，滤液作为废水由压滤机管道排入废水储存池；滤饼放入滤饼洗涤槽，加入回用的物化蒸发冷凝器中的冷凝水对进行洗涤，然后将洗涤浆料泵入第三压滤机进行固液分离，压滤废水排入废水储存池；第三压滤机中再次加入回用的冷凝水对滤饼进行二次洗涤，二次洗涤压滤废水也进入废水储存池，由于废水储存池设置有物化蒸发冷凝器，故而不仅可将冷凝水作为洗涤液进行回流利用，而且还可将废水储存池中的盐分回收利用。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述酸化结晶组件包括与第三压滤机相互连通的打浆槽，所述打浆槽内设置有搅拌件，所述打浆槽内通入有软水，所述打浆槽通过高压水泵连通有酸化结晶槽，所述酸化结晶槽与酸溶液罐相互连通，且酸化结晶槽的外侧设置有对酸化结晶槽进行冷却的冷却水。
通过采用上述技术方案，洗涤后的滤饼放入打浆槽中，加入软水进行搅拌打浆，然后用高压水泵打入酸化结晶槽中，并通过酸溶液罐加入定量硫酸，控制溶液密度为1.3-1.4g/mL，并开启冷却水对酸化结晶槽间接冷却后结晶出五水合硫酸铜。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述酸化结晶槽设置有出料口，所述出料口连接有清洗槽，所述清洗槽连接有母液池，清洗槽的一侧设置有对清洗槽内的固体进行固液分离的离心机，且离心机与母液池相互连通。
通过采用上述技术方案，将酸化结晶槽中的五水合硫酸铜经出料口排出并放入离心机中进行固液分离，固体即为硫酸铜产品，并用软水对产品进行洗涤、离心脱水后进行收集包装。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述母液池分别与打浆槽和酸溶除杂槽相互连通。
通过采用上述技术方案，离心母液放入母液池回用于下一批的搅拌打浆和铜泥酸溶，从而实现离心母液的循环使用。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述酸溶除杂槽和中和反应槽内皆设置有pH检测仪。
通过采用上述技术方案，便于工作人员随时得知酸溶除杂槽和中和反应槽内的pH值，从而便于通过控制液碱的加入量控制溶液的pH值，进而使得反应进行的更加彻底。
综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：
1.中和反应槽中的溶液会经过溶液深度处理机构进行后续的深度处理以及资源化回收，从而减少废水重金属铜回收过程中的二次污染，同时增强资源回收利用能力；
2.本装置在使用过程中所使用的溶剂皆采用了回收循环利用，不会造成太大的环境污染，回收利用重金属铜，有利于环保，并能使资源再生利用；
3.便于工作人员随时得知酸溶除杂槽和中和反应槽内的pH值，从而便于通过控制液碱的加入量控制溶液的pH值，进而使得反应进行的更加彻底。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型公开的一种废水重金属铜回收装置，包括用以铜泥酸溶的酸溶除杂槽，酸溶除杂槽开设有用以废水和铜泥进入的入口，同时在酸溶除杂槽内中部设置有对废水和铜泥进行搅拌的搅拌件，酸溶除杂槽的一侧通过管路依次连通有酸溶液罐、氧化剂罐、液碱罐，且管路上皆设置有阀门，酸溶液罐中储存有硫酸溶液，氧化剂罐内储存有双氧水；废水和铜泥从入口进入酸溶除杂槽，同时通过酸溶液罐和氧化剂罐通入适量的硫酸溶液和双氧水进入酸溶除杂槽中进行反应，将铜泥和废水中的氢氧化铜经酸溶液反应进行溶解生成硫酸铜，单质铜和硫酸、过氧化氢共同反应生成硫酸铜，同时，将铜泥中的氯化亚铁氧化成氯化铁；酸溶1小时后，从液碱罐向酸溶除杂槽中加入液碱，调节溶液pH3-4，生成氢氧化铁沉淀；为了方便控制溶液的pH，在酸溶除杂槽内设置有pH检测仪；酸溶除杂槽的底部通过高压水泵连通有第一压滤机，第一压滤机连通有酸性废蚀刻液储槽，第一压滤机上开设有用以排出固体废料的出料口，用高压水泵将溶液打入第一压滤机进行固液分离，液体进入酸性废蚀刻液储槽备用，氢氧化铁滤泥经第一压滤机的出料口排出为固废并回收利用；酸性废蚀刻液储槽连通有中和反应槽，中和反应槽与液碱罐相互连通，酸性废蚀刻液储槽中的废蚀刻液放入中和反应槽中，随后向中和反应槽中通入液碱，为了便控制溶液的pH，在中和反应槽内设置有pH检测仪，控制pH5-8，废蚀刻液中的铜离子和液碱反应生成氢氧化铜沉淀；中和反应槽连通有溶液深度处理机构，中和反应槽中产生氢氧化铜沉淀的溶液会经过溶液深度处理机构进行后续的深度处理以及资源化回收，从而减少废水重金属铜回收过程中的二次污染，同时增强资源回收利用能力。
溶液深度处理机构包括与中和反应槽相互连通的第二压滤机，第二压滤机连通有废水储存池，经中和反应后的溶液经过第二压滤机的压滤，滤液作为废水由第二压滤机管道排入废水储存池；废水储存池设置有物化蒸发冷凝器，物化蒸发冷凝器不仅可将废水储存池中的盐分回收利用，而且还可将冷凝水作为洗涤液进行回流利用；第二压滤机上出料口连通有对第二压滤机产出的滤饼进行洗涤的滤饼洗涤槽，滤饼洗涤槽通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，滤饼洗涤槽连通有第三压滤机，且第三压滤机可通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，第三压滤机与废水储存池相互连通，第三压滤机还连接有酸化结晶组件。第二压滤机产生的滤饼放入滤饼洗涤槽，加入回用的物化蒸发冷凝器中的冷凝水对进行洗涤，然后将洗涤浆料泵入第三压滤机进行固液分离，压滤废水排入废水储存池；第三压滤机中再次加入回用的冷凝水对滤饼进行二次洗涤，二次洗涤压滤废水也进入废水储存池。
酸化结晶组件包括与第三压滤机相互连通的打浆槽，打浆槽内设置有搅拌件，打浆槽内通入有软水，打浆槽通过高压水泵连通有酸化结晶槽，酸化结晶槽与酸溶液罐相互连通，且酸化结晶槽的外侧设置有对酸化结晶槽进行冷却的冷却水。第三压滤机将洗涤后的滤饼放入打浆槽中，加入软水进行搅拌打浆，然后用高压水泵打入酸化结晶槽中，并通过酸溶液罐加入定量硫酸，控制溶液密度为1.3-1.4g/mL，并开启冷却水对酸化结晶槽间接冷却后结晶出五水合硫酸铜。
酸化结晶槽设置有出料口，出料口连接有清洗槽，清洗槽内通入有软水，且清洗槽连接有母液池，母液池分别与打浆槽和酸溶除杂槽相互连通，清洗槽的一侧设置有对清洗槽内的固体进行固液分离的离心机，且离心机与母液池相互连通。将酸化结晶槽中的五水合硫酸铜经出料口排出并放入离心机中进行固液分离，固体即为硫酸铜产品，并用软水对产品进行洗涤、离心脱水后进行收集包装；离心母液放入母液池回用于下一批的搅拌打浆和铜泥酸溶，从而实现离心母液的循环使用。
本实施例的实施原理为：废水和铜泥从入口进入酸溶除杂槽，同时通过酸溶液罐和氧化剂罐通入适量的硫酸溶液和双氧水进入酸溶除杂槽中进行反应，将铜泥和废水中的氢氧化铜经酸溶液反应进行溶解生成硫酸铜，单质铜和硫酸、过氧化氢共同反应生成硫酸铜，同时，将铜泥中的氯化亚铁氧化成氯化铁；酸溶1小时后，从液碱罐向酸溶除杂槽中加入液碱，调节溶液pH3-4，生成氢氧化铁沉淀；酸性废蚀刻液储槽中的废蚀刻液放入中和反应槽中，随后向中和反应槽中通入液碱，控制pH5-8，废蚀刻液中的铜离子和液碱反应生成氢氧化铜沉淀；经中和反应后的溶液经过第二压滤机的压滤，滤液作为废水由第二压滤机管道排入废水储存池；第二压滤机产生的滤饼放入滤饼洗涤槽，加入回用的物化蒸发冷凝器中的冷凝水对进行洗涤，然后将洗涤浆料泵入第三压滤机进行固液分离，压滤废水排入废水储存池；第三压滤机中再次加入回用的冷凝水对滤饼进行二次洗涤，二次洗涤压滤废水也进入废水储存池；第三压滤机将洗涤后的滤饼放入打浆槽中，加入软水进行搅拌打浆，然后用高压水泵打入酸化结晶槽中，并通过酸溶液罐加入定量硫酸，控制溶液密度为1.3-1.4g/mL，并开启冷却水对酸化结晶槽间接冷却后结晶出五水合硫酸铜；将酸化结晶槽中的五水合硫酸铜排出并放入离心机中进行固液分离，固体即为硫酸铜产品，并用软水对产品进行洗涤、离心脱水后进行收集包装；离心母液放入母液池回用于下一批的搅拌打浆和铜泥酸溶，从而实现离心母液的循环使用。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：包括酸溶除杂槽，所述酸溶除杂槽开设有用以废水和铜泥进入的入口，所述酸溶除杂槽内设置有对废水和铜泥进行搅拌的搅拌件，所述酸溶除杂槽的一侧依次连通有酸溶液罐、氧化剂罐、液碱罐，所述酸溶除杂槽的底部通过高压水泵连通有第一压滤机，第一压滤机连通有酸性废蚀刻液储槽，第一压滤机上开设有用以排出固体废料的出料口，所述酸性废蚀刻液储槽连通有中和反应槽，所述中和反应槽与液碱罐相互连通，中和反应槽连通有溶液深度处理机构。
2.根据权利要求1所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述酸溶液为硫酸溶液。
3.根据权利要求1所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述氧化剂为双氧水。
4.根据权利要求1所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述溶液深度处理机构包括与第二压滤机相互连通的滤饼洗涤槽，所述滤饼洗涤槽通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，所述滤饼洗涤槽连通有第三压滤机，且第三压滤机可通入来自物化蒸发冷凝器产生的冷凝水，所述第三压滤机与废水储存池相互连通，第三压滤机还连接有酸化结晶组件。
5.根据权利要求4所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述酸化结晶组件包括与第三压滤机相互连通的打浆槽，所述打浆槽内设置有搅拌件，所述打浆槽内通入有软水，所述打浆槽通过高压水泵连通有酸化结晶槽，所述酸化结晶槽与酸溶液罐相互连通，且酸化结晶槽的外侧设置有对酸化结晶槽进行冷却的冷却水。
6.根据权利要求5所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述酸化结晶槽设置有出料口，所述出料口连接有清洗槽，所述清洗槽连接有母液池，清洗槽的一侧设置有对清洗槽内的固体进行固液分离的离心机，且离心机与母液池相互连通。
7.根据权利要求6所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述母液池分别与打浆槽和酸溶除杂槽相互连通。
8.根据权利要求1所述的一种废水重金属铜回收装置，其特征在于：所述酸溶除杂槽和中和反应槽内皆设置有pH检测仪。
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