[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于貴重金屬分離回收的反應(yīng)器及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110348395.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112960844B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭華春;趙文金;陳麗;安曉強(qiáng);劉會(huì)娟;曲久輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/12
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/12;B01J20/22;B01J20/26;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11617
• 代理人: 劉瑩

本發(fā)明提出一種用于貴、重金屬分離回收的反應(yīng)器及其應(yīng)用，屬于貴、重金屬回收技術(shù)領(lǐng)域。所述反應(yīng)器包括：陽(yáng)極圓筒，所述陽(yáng)極圓筒外設(shè)有多孔陽(yáng)極外罩，所述多孔陽(yáng)極外罩的底端通過(guò)漸縮管與進(jìn)水管相連通，陽(yáng)極圓筒和多孔陽(yáng)極外罩之間設(shè)有改性聚合物吸附劑；陰極圓筒，設(shè)于所述多孔陽(yáng)極外罩的外側(cè)，所述陰極圓筒的內(nèi)壁上設(shè)有陰極始極板；外框，設(shè)于陰極圓筒外，所述外框的上部設(shè)有出水管，所述出水管與貴重金屬在線分析儀相連，所述貴重金屬在線分析儀與出水槽和進(jìn)水槽相連。本發(fā)明提出的反應(yīng)器，主要分離回收酸性溶液中的貴金屬和重金屬，吸附分離效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于貴、重金屬回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于貴重金屬分離回收的反應(yīng)器及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

貴、重金屬常被用于催化、電子器械等領(lǐng)域，貴、重金屬回收的主要來(lái)源為有色冶金和二次資源，其中銅、鋅、鎳、鐵等重金屬的含量在0.1-10g/L，其中貴金屬的含量也不容忽視。例如，有色冶金廢水中金等貴金屬的含量在0-10mg/L；二次資源中的電子垃圾更是被稱(chēng)為“沉睡的礦產(chǎn)”，例如一噸廢棄的手機(jī)含金量超過(guò)270g。

對(duì)于貴金屬而言，常規(guī)的回收方法包括溶劑萃取法、吸附法、離子交換法等，其中，吸附法回收貴金屬具有操作簡(jiǎn)便、速度快、吸附容量高的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于重金屬而言，常規(guī)的回收方法包括化學(xué)沉淀、離子交換法、吸附法和電沉積法等，由于金屬氧化還原能力的特異性相較于其他理化性質(zhì)更顯著，采用電沉積可以通過(guò)調(diào)節(jié)電壓或電流等參數(shù)實(shí)現(xiàn)金屬的分離與高效回收。

常規(guī)的電沉積回收貴、重金屬的設(shè)備主要為旋流電積槽，其工作原理是利用提升泵所抽送的高速水流在電積槽內(nèi)形成旋流，減小了陰極區(qū)域的濃差極化，通過(guò)調(diào)節(jié)電源參數(shù)，實(shí)現(xiàn)重金屬的高效分離與回收。然而，由于酸性溶液中，貴金屬常與溶液中的陰離子以絡(luò)合離子的形式存在，如AuCl₄^-，PtCl₄^-等，這些絡(luò)陰離子由于相反的荷電特性難以遷移至陰極表面發(fā)生對(duì)應(yīng)的貴金屬沉積，造成極其嚴(yán)重的貴金屬損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種結(jié)合選擇性吸附和沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)貴、重金屬高效分離與回收的反應(yīng)器，利用酸性溶液中貴、重金屬賦存形態(tài)的差異，結(jié)合陽(yáng)極區(qū)域選擇性吸附貴金屬離子的吸附技術(shù)和陰極還原重金屬的電沉積技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多元貴、重金屬溶液中金屬資源的分離與高效回收。

本發(fā)明提出一種用于貴重金屬分離回收的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包括：

陽(yáng)極圓筒，所述陽(yáng)極圓筒外設(shè)有多孔陽(yáng)極外罩，所述多孔陽(yáng)極外罩的底端通過(guò)漸縮管與進(jìn)水管相連通，陽(yáng)極圓筒和多孔陽(yáng)極外罩之間設(shè)有改性聚合物吸附劑；

陰極圓筒，設(shè)于所述多孔陽(yáng)極外罩的外側(cè)，所述陰極圓筒的內(nèi)壁上設(shè)有陰極始極板；

外框，設(shè)于陰極圓筒外，所述外框的上部設(shè)有出水管，所述出水管與貴重金屬在線分析儀相連，所述貴重金屬在線分析儀與出水槽和進(jìn)水槽相連。

進(jìn)一步地，所述裝置配有直流電源，所述陽(yáng)極圓筒與直流電源的正極相連，

所述陰極圓筒與直流電源的負(fù)極相連。

進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極圓筒為鈦網(wǎng)圓筒負(fù)載貴金屬，所述貴金屬為釕、銥；

所述多孔陽(yáng)極外罩為鈦筒；所述多孔陽(yáng)極外罩的底部為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；所述多孔陽(yáng)極外罩上的開(kāi)孔為圓形或方形。

進(jìn)一步地，所述陰極圓筒為鈦筒或不銹鋼筒；

所述陰極始極板為銅板、鈦板或不銹鋼板。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)水管與進(jìn)水槽之間設(shè)有提升泵。

進(jìn)一步地，所述改性聚合物吸附劑的制備方法包括如下步驟：

(1)將單質(zhì)硫、多元胺基化合物、多元羰基化合物、負(fù)載基底混合，加入有機(jī)溶劑，得固液混合液；