[發明專利]一種銅離子的回收方法

有效

• 申請號: 201210215319.7
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN103508619A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 江澤慧;費本華;李志強;劉杏娥
• 申請（專利權）人: 國際竹藤中心
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/32;C02F1/62;C02F1/28
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及銅離子的回收利用領域，具體涉及一種采用生物方法來回收銅離子的方法。

背景技術

工業上含銅廢水的處理方法較多，有化學沉淀法、金屬置換法、離子交換法和電解法等。化學沉淀法是用堿提高廢水pH值至生成氫氧化銅沉淀。這種方法可以取得良好效果，一般采用堿性廢水去沉淀。但沉淀中雜質分離麻煩，平時處理費用較高。金屬置換法一般是在酸性條件下，用鐵屑等較活潑金屬將銅置換出來。這種方法可以達到治理要求，但沉淀中雜質分離困難，污泥量多。樹脂離子交換法適用于含銅濃度在50～200mg/L的廢水，濃度過高，廢水pH勢必較低，若用弱酸性陽離子交換樹脂，很難吸附銅離子；若用強酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小，再生時要用較多的酸。用陽樹脂處理含銅量較低廢水，鐵離子也會被樹脂吸附，洗脫后難以分離。電解法在處理硫酸鹽鍍銅廢水中得到了廣泛使用，特別是電解法-離子交換法組合，或是使用電解法-化學沉淀法組合。目前采用環保低毒的生物方法回收含銅廢液中銅的方法未見報道。

木（竹）材是天然的有機材料，具有明顯的生物特性，易被菌、蟲、海生鉆孔動物等生物侵襲。在使用前，根據不同的應用環境，選用合適的防腐劑，對木材進行恰當的處理，則可以有效地延緩腐朽。對其進行防腐處理，延長木制品的使用年限，是節約、保護森林資源的重要途徑之一。含銅防腐劑是目前使用比較廣泛的木材防腐劑，其中包括銅鉻砷（CCA）、季銨銅（ACQ）、銅唑（CuAz）、酸性鉻酸銅（ACC）和檸檬酸銅（CC）等。近年防腐木材特別是CCA防腐木材的利用和發展受到了很大限制,主要涉及其廢棄后的回收處理和環境影響問題。防腐木材具有毒成分,廢棄后無論是焚燒、掩埋或是直接拋棄在自然環境中都會對人類造成較大危害,因此有必要予以充分重視。含銅廢舊木材中的銅的回收，一般常用的方法是將木材在有機溶劑中液化后除去銅，還有采用草酸抽提的方法把銅從木材中抽提出來等。這些方法需要使用有毒有害的有機溶劑處理，比較不環保。

發明內容

為克服現有回收銅離子時，采用的試劑毒性大、處理過程繁瑣、回收效率不高等一系列技術缺陷，本發明的目的是提供一種銅離子的回收方法。

本發明提供的銅離子回收方法，當所述銅離子為含銅廢水中的銅離子，包括以下步驟：

（1）將木質纖維原料加入到含銅廢水中吸附其中的銅離子，然后分離出吸附了銅離子的木質纖維原料；

（2）向經步驟（1）得到的木質纖維原料中加入緩沖溶液，再加入纖維素酶進行水解，銅離子脫附進入溶液中，過濾；

（3）回收濾液中的銅離子。

所述步驟（1）中，將木質纖維原料加入到含銅廢水中，加熱至80～200℃，并保溫5～60min，以吸附所述含銅廢水中的銅離子。

步驟（1）所述的木質纖維原料為木材、竹材、藤材、農作物秸稈中的一種或多種。

步驟（1）所述木質纖維原料粉碎至粒徑小于2mm，其加入量按重量計為銅離子重量的15～200倍，優選地，其加入量按重量計為銅離子的15～100倍。

所述步驟（2）為：向經步驟（1）得到的木質纖維原料中加入2～50倍重量的緩沖溶液，調節pH值為4～6，加入纖維素酶在30～60℃下水解12～72h。

優選地，所述緩沖溶液為磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液、磷酸氫二鉀-檸檬酸緩沖液、檸檬酸-氫氧化鈉-鹽酸緩沖液、檸檬酸-氫氧化鉀-鹽酸緩沖液、檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液、檸檬酸-檸檬酸鉀緩沖液、乙酸-乙酸鈉緩沖液、乙酸-乙酸鉀緩沖液或乙酸-乙酸銨緩沖液。

所述步驟（2）中，所述纖維素酶的加入量為5～60FPU/每克木質纖維原料。所述的FPU是以濾紙酶活定義纖維素酶的酶活。1單位的酶活（Filter?Paper?Unit,FPU）是以Whatman?No.1濾紙為底物，在pH值5.0、50℃的條件下，每分鐘內催化纖維素水解產生1μmol葡萄糖所用的酶量。

上述技術方案中，含有銅離子的溶液經過濃縮，可直接作為回收商品出售，或可對溶液中的銅離子采用常規的方法如化學沉淀法進行進一步的精制和回收。

優選地，所述步驟（3）為：向所述濾液中加入可溶性堿或可溶性碳酸鹽，使銅離子形成沉淀，過濾，回收所得沉淀。

所述可溶性堿或可溶性碳酸鹽為可溶于水、并可和銅離子發生反應生成難溶性沉淀的試劑，綜合成本考慮，所述可溶性堿優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀、所述可溶性碳酸鹽優選為碳酸鈉或碳酸鉀。

上述工業含銅廢水中銅離子的回收方法，優選適用于僅含有銅離子的含銅廢水。如廢水中還含有其它重金屬離子，可在后續的沉淀階段進行進一步的常規分離。