[發明專利]固體硫化劑、微蝕含銅廢水資源化處理系統及控制方法

在審

• 申請號: 202110095442.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112897672A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 孫偉;張晨陽;岳彤;韓明君;李賽;余恒;何建勇;張洪亮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62;C02F1/66;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 黃啟兵

1.一種固體硫化劑，其特征在于，所述固體硫化劑的原料為純黃鐵礦和純閃鋅礦中的一種或兩種組合，通過以下步驟制備：

S1將所述原料破碎磨礦，之后過篩處理，得到顆粒a；

S2將所述顆粒a高溫焙燒，冷卻后再次過篩處理即得。

2.根據權利要求1所述的固體硫化劑，其特征在于，所述步驟S1中的過篩處理和步驟S2中的過篩處理均是指用100目篩網過篩后收集篩后顆粒。

3.根據權利要求1所述的固體硫化劑，其特征在于，所述步驟S2中的高溫焙燒是指在220～240℃下焙燒2h。

4.一種微蝕含銅廢水資源化處理系統，其特征在于，包括反應單元和控制單元，所述反應單元包括依次連接的貯水池、預處理池、反應池和沉淀池，所述預處理池連接有用于添加預處理劑的第一加藥機構，所述反應池連接有用于添加權利要求1至3任一所述的固體硫化劑的第二加藥機構，所述控制單元包括pH在線檢測機構、銅離子濃度在線檢測機構和控制器，所述pH在線檢測機構和銅離子濃度在線檢測機構設置在所述貯水池內檢測廢水的pH和銅濃度，且將檢測數據反饋給所述控制器，所述控制器根據檢測數據控制所述第一加藥機構、第二加藥機構工作，所述控制器還用于控制廢水在所述反應單元內轉移。

5.根據權利要求4所述的微蝕含銅廢水資源化處理系統，其特征在于，所述反應單元還包括設置在所述反應池和沉淀池中間的中轉池，所述中轉池分別與所述反應池和沉淀池連接，且中轉池還通過回流泵與所述反應池連接實現回流。

6.根據權利要求4所述的微蝕含銅廢水資源化處理系統，其特征在于，所述反應池內設有攪拌葉片。

7.根據權利要求4所述的微蝕含銅廢水資源化處理系統，其特征在于，所述預處理劑為氫氧化鈉溶液或稀硫酸溶液。

8.根據權利要求1至7任一所述的微蝕含銅廢水資源化處理系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1預設出水銅濃度閾值C₁，預設所述反應池內廢水pH值為a，預設所述預處理池容積V₁，所述反應池容積V₂，且V₂大于V₁；

S2所述pH在線檢測機構檢測廢水的初始pH為b，銅離子濃度在線檢測機構檢測廢水中銅初始濃度為C₀；

S3所述控制器控制V₁體積廢水由所述貯水池轉移至所述預處理池，同時控制第一加藥機構向所述預處理池內添加濃度為C₃的氫氧化鈉溶液或稀硫酸溶液，所述氫氧化鈉溶液或稀硫酸溶液的添加量V_預＝|10^-b-10^-a|*V¹/C₃，所述預處理池經過t時間后預處理完成；

S4所述控制器控制將經過預處理的廢水全部轉移至所述反應池，并同步控制所述攪拌葉片工作，控制器控制第二加藥機構向所述反應池內添加固體硫化劑，所述固體硫化劑的添加量m_硫＝M_r*1.25*(C₀-Ksp/C₁)*V₂，其中Ksp為硫化銅的溶度積常數，M_r為固體硫化劑的分子量，當經過預處理的廢水全部轉移后重復步驟S3將廢水由貯水池轉移至預處理池，所述反應池經過t時間后反應完成；

S5所述控制器控制經過反應的廢水經過所述中轉池轉移至所述沉淀池內，同時控制器控制所述回流泵工作將部分經過反應的廢水回流至所述反應池內，回流的廢水體積V₃＝V₂-V₁，所述反應池內廢水轉移回流完成后，重復步驟S4；

S6經過反應的廢水在所述沉淀池內沉淀，收集溢出液，回收沉淀。