CN220376459U - 一种硫酸铜料液处置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废水处理技术领域，公开一种硫酸铜料液处置装置，包括密闭的硫化反应池，硫化反应池外侧环绕设有与加药系统连通的加药管且内侧间隔设有若干潜水搅拌机，硫化反应池池壁上设有若干与加药管连通且另一端延伸至潜水搅拌机叶片一侧的送药管，硫化反应池内还设有与过程控制系统电性连接的自动液位计和气体检测器，硫化反应池池壁还设有上清液输出管及排气管且下部设有排渣口。本实用新型在硫化反应池内设若干潜水搅拌机及送药管，使料液快速流动与药剂充分混合并反应，可快速有效回收硫酸铜料液中的铜并去除重金属杂质，且处置后的出水中重金属含量符合III类水标准，具有结构简单、操作便捷、处理效率高、回收的铜渣含铜率高的特点。

Description

一种硫酸铜料液处置装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种结构简单、操作便捷、处理效率高、回收的铜渣含铜率高的硫酸铜料液处置装置。

背景技术

铜选冶企业一般采用浸出—萃取—电积湿法冶炼生产工艺，因此选冶厂停产后将会遗留部分硫酸铜料液未处理，导致铜选冶企业的硫酸铜料液水量大、种类多、水质复杂多变。由于硫酸铜料液一般为酸性污水，其中的铜元素主要以单质铜或是少量氧化铜的形式存在，并且伴随有多种如铅、镉、镍、砷、锌等重金属离子杂质，且酸性极强，处理不当或事故排放不仅会造成水体的严重污染，甚至严重破坏生态环境，而且也会造成硫酸铜资源的浪费。

目前，对于铜选冶企业湿法冶炼遗留的硫酸铜料液，大多利用原有的循环喷淋系统，通过水泵从各料液收集池内将料液回喷到渣场喷淋，而渣场浸出的料液又返回到各料液收集池内，或利用场地内的各储液池进行贮存。虽然前述传统处理方法能够解决铜选冶企业湿法冶炼遗留的硫酸铜料液，但抽取及喷淋会导致处理能耗较高，造成处理成本较高，而且过程中的跑冒滴漏还会污染环境。

硫酸铜料液不仅是制备铜化合物的重要原料，还是无机农药原料、动物饲料中的微量元素添加剂以及媒染剂、木材防腐剂等多种用途，因此将湿法冶炼遗留的硫酸铜料液进一步处理以作它用是一种较好的途径。但是，由于湿法冶炼遗留的工业级硫酸铜纯度低，杂质较多，限制了使用。现有技术中，虽然有通过直接蒸发浓缩的方式来处理硫酸铜料液，从而获取硫酸铜固体或粉体，但由于其中的重金属杂质较多导致应用范围有限，而且蒸发浓缩的能耗较大使得处理成本较高，并且蒸发产生的蒸汽还对环境会造成一定污染。为此，现有技术中还采用诱导脱铜法脱铜除砷、锑、铋等杂质，虽然净化硫酸铜料液的技术成熟，脱铜除砷、锑、铋效果好，但脱铜会产出大量难处理、易污染环境的含砷、锑、铋等杂质的黑铜渣，且诱导脱铜电解槽体积庞大使得占地面积大，并且电解的能耗大，因此应用较为受限。因此，研究一种能够有效回收硫酸铜料液中的铜并去除重金属杂质，并且排放达标的硫酸铜料液处置装置是解决上述问题的关键。

实用新型内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、操作便捷、处理效率高、回收的铜渣含铜率高的硫酸铜料液处置装置。

本实用新型是这样实现的：包括密闭的硫化反应池，所述硫化反应池的外侧环绕设置有与加药系统连通的加药管，所述硫化反应池内间隔设置有若干潜水搅拌机，所述硫化反应池的池壁上贯穿设置有若干一端与加药管连通且另一端延伸至潜水搅拌机叶片一侧的送药管，所述硫化反应池内还设置有与过程控制系统电性连接的自动液位计和气体检测器，所述硫化反应池的池壁上部或顶端还分别设置有上清液输出管及排气管且下部或底端设置有排渣口。

进一步的，所述硫化反应池的外侧壁上还间隔固定设置有若干循环搅拌泵，所述循环搅拌泵连接的进液管及出液管贯穿硫化反应池的侧壁并向内延伸。

进一步的，所述进液管的入口端距离硫化反应池侧壁的距离大于出液管的出口端与硫化反应池侧壁的距离，所述出液管的入口端延伸方向偏向硫化反应池的中心。

进一步的，所述硫化反应池的外侧设置有淋洗塔，所述淋洗塔的进气口通过风机与硫化反应池的排气管连通。

进一步的，所述硫化反应池的外侧设置有上清液自吸泵，所述上清液自吸泵的进口与硫化反应的上清液输出管连通。

进一步的，所述加药系统包括硫化钠配药池、PAM配药池、硫化钠加药泵、PAM加药泵，所述硫化钠配药池及PAM配药池为上敞口框形结构或密闭空心结构，所述硫化钠加药泵的进口端通过管道与硫化钠配药池连通，所述PAM加药泵的进口端通过管道与PAM配药池连通，所述硫化钠加药泵及PAM加药泵的出口端与加药管连通。

进一步的，所述硫化钠配药池、PAM配药池的顶端还分别设置有过程控制系统电性连接的立轴搅拌机，所述硫化钠配药池和/或PAM配药池的外侧设置有螺旋输送机。

进一步的，所述硫化钠加药泵及PAM加药泵均为防腐塑料泵、不锈钢泵或带有防腐涂层的机械泵，所述硫化钠加药泵及PAM加药泵的出口上还分别设置有防腐球阀。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过在硫化反应池内巧妙设置若干潜水搅拌机及配套的送药管，使得硫化反应池内的硫酸铜料液与药剂快速流动混合并反应，从而可快速有效的回收硫酸铜料液中的铜并去除重金属杂质，而且料液处置后排放的上清液中重金属含量符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》III类水标准，可有效杜绝环境污染问题。

2、本实用新型通过物理搅拌混合和添加药剂化学处理实现脱铜除杂，因此相较现有的蒸发浓缩及诱导脱铜法工艺简单、操作简便，而且处理效率较高且成本较低，并且密闭的硫化反应池还能避免有害气体的无处理外排污染和搅拌造成的料液喷溅污染，特别是配套设置淋洗塔可有效处理硫化反应池中反应产生的硫化氢气体。

3、本实用新型进一步在硫化反应池上若干循环搅拌泵及其进液管和出液管的配合，可显著增强硫化反应池内料液的均匀混合作用，从而有效提高脱铜除杂的效率。

4、本实用新型进一步在硫化反应池外设置与加药管连通的加药系统，配合硫化反应池上的若干送药管及硫化钠加药泵、PAM加药泵，不仅可将药剂均匀加入到硫化反应池内，而且还能通过控制加药泵来精确加入预定的加药量和加药速度，从而有效提高回收铜渣中的含铜率和反应速度。

综上所述，本实用新型具有结构简单、操作便捷、处理效率高、回收的铜渣含铜率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的硫化反应池及其附属结构示意图；

图3为图1的加药管与加药系统结构示意图；

图4为图1的淋洗塔与硫化反应池排气管连接结构示意图；

图中：1-硫化反应池，2-加药管，3-潜水搅拌机，4-送药管，5-自动液位计，6-气体检测器，7-循环搅拌泵，701-进液管，702-出液管，8-淋洗塔，9-上清液自吸泵，10-网络视频监控设备，11-硫化钠配药池，12-PAM配药池，13-硫化钠加药泵，14-PAM加药泵，15-立轴搅拌机，16-螺旋输送机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1至4所示，本实用新型包括密闭的硫化反应池1，所述硫化反应池1的外侧环绕设置有与加药系统连通的加药管2，所述硫化反应池1内间隔设置有若干潜水搅拌机3，所述硫化反应池1的池壁上贯穿设置有若干一端与加药管2连通且另一端延伸至潜水搅拌机3叶片一侧的送药管4，所述硫化反应池1内还设置有与过程控制系统电性连接的自动液位计5和气体检测器6，所述硫化反应池1的池壁上部或顶端还分别设置有上清液输出管及排气管且下部或底端设置有排渣口。

所述潜水搅拌机3为316不锈钢材质的潜水搅拌机。

所述硫化反应池1的外侧壁上还间隔固定设置有若干循环搅拌泵7，所述循环搅拌泵7连接的进液管701及出液管702贯穿硫化反应池1的侧壁并向内延伸。循环搅拌泵7可加强硫化反应池1内的料液流动和均匀性。

所述进液管701的入口端距离硫化反应池1侧壁的距离大于出液管702的出口端与硫化反应池1侧壁的距离，所述出液管702的入口端延伸方向偏向硫化反应池1的中心。

所述硫化反应池1的外侧设置有淋洗塔8，所述淋洗塔8的进气口通过风机与硫化反应池1的排气管连通。

所述硫化反应池1的外侧设置有上清液自吸泵9，所述上清液自吸泵9的进口与硫化反应池1的上清液输出管连通。

所述加药系统包括硫化钠配药池11、PAM配药池12、硫化钠加药泵13、PAM加药泵14，所述硫化钠配药池11及PAM配药池12为上敞口框形结构或密闭空心结构，所述硫化钠加药泵13的进口端通过管道与硫化钠配药池11连通，所述PAM加药泵14的进口端通过管道与PAM配药池12连通，所述硫化钠加药泵13及PAM加药泵14的出口端与加药管2连通。

所述硫化钠配药池11、PAM配药池12的顶端还分别设置有与过程控制系统电性连接的立轴搅拌机15，所述硫化钠配药池11和/或PAM配药池12的外侧设置有螺旋输送机16。

所述硫化钠加药泵13及PAM加药泵14均为防腐塑料泵、不锈钢泵或带有防腐涂层的机械泵，所述硫化钠加药泵13及PAM加药泵14的出口上还分别设置有防腐球阀。

所述PAM为聚丙烯酰胺。

所述硫化反应池1、硫化钠配药池11和/或PAM配药池12为钢筋混凝土防渗池。

本实用新型的工作原理和工作过程：

如图1至4所示，处置前，先对钢筋混凝土材质的硫化反应池1、硫化钠配药池11及PAM配药池12分别采用柔性防渗卷材进行防渗处理，根据硫化反应池1大小配备满足推动液体快速流动的多个潜水搅拌机3，将316不锈钢材质的各潜水搅拌机3分别安装于硫化反应池1预设的池壁位置；同时配置多个安装在池壁外侧的循环搅拌泵7，将与之连接的进液管701及出液管702贯穿池壁向内延伸，作为搅拌系统的加强；在硫化反应池1外围环绕布设加药管2并使与之连接的各送药管4贯穿池壁且出口延伸至潜水搅拌机3的叶片一侧，在硫化反应池1内设置与外部过程控制系统电性连接的自动液位计5及气体检测器6，必要时还在池顶设置与外部过程控制系统电性连接的网络视频监控设备10，随后在硫化反应池1的池壁上部或顶端分别设置上清液输出管及排气管且下部或底端设置有排渣口，接着将硫化反应池1封闭，最后将上清液输出管与硫化反应池1外的上清液自吸泵9进口连通，将排气管通过风机与淋洗塔8的进气口连通，关闭排渣口上的阀门。在硫化钠配药池11及PAM配药池12的顶端分别设置与过程控制系统电性连接的立轴搅拌机15，用于药剂搅拌，并在硫化钠配药池11的外侧设置螺旋输送机16以输送添加药剂。

硫酸铜料液处置时，先向淋洗塔8内注入符合要求的氢氧化钠溶液，然后将硫化钠、PAM及溶剂分别按比例对应添加到硫化钠配药池11及PAM配药池12中并搅拌均匀，启动各潜水搅拌机3和循环搅拌泵7，根据需要控制硫化钠加药泵13将搅拌均匀的硫化钠溶液均匀加入硫化反应池1内，至硫化反应池1内的硫酸铜料液中的重金属符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》III类水标准，然后控制PAM加药泵14向硫化反应池1内加入搅拌均匀的PAM溶液继续反应，使硫酸铜料液中的铅、镉、镍、砷、锌等重金属离子杂质沉淀脱除，上清液通过上清液输出管经上清液自吸泵9外排或储存。硫化钠溶液加入硫化反应池1内产生硫化氢气体，硫化氢气体通过排气管及风机抽取至淋洗塔8内，硫化氢气体与淋洗塔8内的氢氧化钠溶液反应后形成硫化钠溶液，硫化钠溶液收集储存后继续用于硫化反应。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种硫酸铜料液处置装置，其特征在于包括密闭的硫化反应池（1），所述硫化反应池（1）的外侧环绕设置有与加药系统连通的加药管（2），所述硫化反应池（1）内间隔设置有若干潜水搅拌机（3），所述硫化反应池（1）的池壁上贯穿设置有若干一端与加药管（2）连通且另一端延伸至潜水搅拌机（3）叶片一侧的送药管（4），所述硫化反应池（1）内还设置有与过程控制系统电性连接的自动液位计（5）和气体检测器（6），所述硫化反应池（1）的池壁上部或顶端还分别设置有上清液输出管及排气管且下部或底端设置有排渣口。

2.根据权利要求1所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述硫化反应池（1）的外侧壁上还间隔固定设置有若干循环搅拌泵（7），所述循环搅拌泵（7）连接的进液管（701）及出液管（702）贯穿硫化反应池（1）的侧壁并向内延伸。

3.根据权利要求2所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述进液管（701）的入口端距离硫化反应池（1）侧壁的距离大于出液管（702）的出口端与硫化反应池（1）侧壁的距离，所述出液管（702）的入口端延伸方向偏向硫化反应池（1）的中心。

4.根据权利要求2所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述硫化反应池（1）的外侧设置有淋洗塔（8），所述淋洗塔（8）的进气口通过风机与硫化反应池（1）的排气管连通。

5.根据权利要求2所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述硫化反应池（1）的外侧设置有上清液自吸泵（9），所述上清液自吸泵（9）的进口与硫化反应池（1）的上清液输出管连通。

6.根据权利要求1至5任意一项所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述加药系统包括硫化钠配药池（11）、PAM配药池（12）、硫化钠加药泵（13）、PAM加药泵（14），所述硫化钠配药池（11）及PAM配药池（12）为上敞口框形结构或密闭空心结构，所述硫化钠加药泵（13）的进口端通过管道与硫化钠配药池（11）连通，所述PAM加药泵（14）的进口端通过管道与PAM配药池（12）连通，所述硫化钠加药泵（13）及PAM加药泵（14）的出口端与加药管（2）连通。

7.根据权利要求6所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述硫化钠配药池（11）、PAM配药池（12）的顶端还分别设置有与过程控制系统电性连接的立轴搅拌机（15），所述硫化钠配药池（11）和/或PAM配药池（12）的外侧设置有螺旋输送机（16）。

8.根据权利要求6所述硫酸铜料液处置装置，其特征在于所述硫化钠加药泵（13）及PAM加药泵（14）均为防腐塑料泵、不锈钢泵或带有防腐涂层的机械泵，所述硫化钠加药泵（13）及PAM加药泵（14）的出口上还分别设置有防腐球阀。