[發明專利]一種從低含銅廢水中回收精銅的工藝及裝置

有效

• 申請號: 201310336968.7
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103436916A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 趙建成;周曉誠;李娟;黃國安;黃劍峰;史學峰
• 申請（專利權）人: 湖南凱天重金屬污染治理工程有限公司
• 主分類號: C25C1/12
• 分類號: C25C1/12;C25C7/00;C22B7/00;C02F1/461;C02F1/62
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種從低含銅廢水中回收精銅的工藝及裝置，屬于廢水處理領域。

背景技術

含重金屬廢水是一種資源，含有許多重金屬比較昂貴，如銅、鎳等有價重金屬，如果將廢水中重金屬作為資源進行回收，不但可以解決重金屬污染問題，而且有一定經濟效益。

目前，含重金屬廢水主要處理工藝是常規化學沉淀法，主要包括中和沉淀法、硫化物沉淀法等。這些方法存在很多問題：處理消耗藥劑量大，運行成本高，并且重金屬離子含量越高，處理難度與藥劑消耗就越大，并且主要適應于含銅量高的廢水，對于電鍍、PCB、電鍍工業園區及冶金行業產生低含銅廢水（10g/L左右），是各廠家處理頭痛難題，只能采用加藥劑沉淀制備附加值低的銅泥，需要進一步處理才能得到純度高的電積銅，耗費了大量額外的社會資源。

針對低含銅重金屬廢水現有技術方案主要有中和沉淀法、傳統電積技術及物理方法：蒸發濃縮、膜分離濃縮等（各種處理低含銅廢水的技術方案的成本和效益對照如表1）。但是中和沉淀法藥劑消耗大，處理成本高，產生二次污染；傳統電積技術無法回收得到高品位高價值有價金屬，電流效率低，電耗高，無明顯經濟效益；蒸發濃縮、膜分離濃縮一般只適用于銅、鎳含量在40g/L以上，成分單一廢棄液處理及回收（主要成分一般是硫酸銅），對于成分復雜的含銅廢水成本太高，產品品質底，一般廠家不會采用蒸發濃縮、膜分離濃縮回收有價金屬，無明顯經濟效益與社會。

表1?各種處理低含銅廢水的技術方案的成本和效益對照

發明內容

本發明針對現有技術中對低含銅廢水的處理存在處理成本高，產生二次污染，能耗高，無明顯經濟效益的缺陷，目的是在于提供一種低成本、操作簡單、對環境無污染的從低含銅廢水中高效率回收精銅的工藝，該工藝既經濟又環保，可以推廣使用。

本發明的另一個目的是在于提供一種操作簡單可控、投資成本低的從低含銅廢水中高效回收精銅的裝置。

本發明提供了一種從低含銅廢水中回收精銅的工藝，該工藝是將循環罐罐底的低含銅廢水通過壓力泵從電解槽的左側槽壁上部經過若干個分流小孔分流后泵入電解槽，噴淋在陰極板上，流經陰極板表面，從電解槽的右側槽壁下部經若干個出水口匯流后進入循環罐罐底；在循環的低含銅廢水中連續加入電積銅添加劑，通入電流電解，在陰極板上得到精銅；

所述的低含銅廢水在電解槽中的循環量不低于800m³/h；

所述的低含銅廢水銅離子濃度1～20g/L；

所述的電積銅添加劑添加速率為每生產1kg精銅或者低含銅廢水中每減少1kg銅離子的時間內加入5～20g；

所述的電積銅添加劑包括以下質量份組分：

聚二硫二丙烷磺酸鈉或醇硫基丙烷磺酸鈉26～32份，

2-巰基苯并咪唑10～15份，

N（乙撐硫脲）或硫脲7～12份，

聚乙烯亞胺烷基鹽20～40份，

分散劑8～17份。

所述的電流控制陰極板的電流密度在100～500A/m²之間；所述電流密度根據低含銅廢水中銅離子含量的多少來調控，當銅離子含量≥12g/L時，調控電流密度在500A/m²，當銅離子含量≤2.5g/L時，調控電流密度在100A/m²，當銅離子濃度在2.5～12g/L時，銅離子含量由高到低在500～100A/m²的范圍內相應調低電流密度。

所述的分流是通過將分流小孔中銜接的管道用三通管和循環管道連接來實現。

所述的匯流是通過將出水口中銜接的管道用三通管和循環管道連接來實現。

所述的分散劑為聚乙二醇，或者為明膠和氯化鈉以質量7～14:1～3的復配，或者為聚乙二醇、明膠和氯化鈉以質量比3～8:7～14:1～3的復配。

所述的低含銅廢水溫度維持在10～50℃。

所述的低含銅廢水pH為3～6。

所述的電解持續到低含銅廢水中銅離子含量低于0.1g/L時停止；從陰極剝離精銅板，更換低含銅廢水，再進行下一輪電解；電解完成后的廢水只要稍微常規處理即可排放。

所述的電解在陽極板產生的酸霧經堿噴淋處理后排放。

所述的分流小孔的個數根據陰極板的數目來設置，需保證低含銅廢水經各個分流小孔中銜接的管道噴淋后和每塊陰極板表面充分接觸；所述的出水口的個數和液體的循環量協調保證電解槽中循環的低含銅廢水不冒槽。