[發(fā)明專利]一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110454254.0
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113025829B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉耀興;戴麗萍;柯雄;丁建國;陳日耀
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C02F9/06;C02F1/42;C02F1/469;C02F101/20
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法，其特征在于，將電解槽與陰陽離子交換膜、雙極膜相結(jié)合，以釕銥鈦板為電極組成雙極膜電滲析裝置，對銅礦石冶煉廢渣進行處理，包括以下步驟：

A：利用雙極膜電滲析裝置的產(chǎn)H⁺性能，讓廢渣處于強酸性環(huán)境中，使得廢渣中的重金屬從廢渣中游離出來；

B：利用固液分離裝置，將廢渣的固相部分和液相部分進行分離，即將廢渣中的殘渣和酸性重金屬溶液進行分離；

C：利用雙極膜電滲析對分離的上清液即酸性重金屬溶液中的重金屬進行去除；

步驟A采用的處理裝置如下：電解槽為尼龍材料長方體槽狀結(jié)構(gòu)，電解槽的左右兩端分別設(shè)置陽極與陰極，分別與直流穩(wěn)壓電源的正極和負極線連接，陽極與陰極之間設(shè)置有從左端的陽極端到右端的陰極端由雙極膜、陽離子交換膜、雙極膜組成的廢渣處理單元；其左端陽極所處的空間為陽極室，右端陰極所處的空間為陰極室，陽極室右側(cè)的雙極膜和陽離子交換膜之間的空間為廢渣室，廢渣室右側(cè)的陽離子交換膜和雙極膜之間的空間為重金屬室；

步驟B的固液分離裝置由水循環(huán)多功能真空泵和抽濾裝置構(gòu)成的；

步驟C采用的處理裝置如下：電解槽為尼龍材料長方體槽狀結(jié)構(gòu)，電解槽的左右兩端分別設(shè)置陽極與陰極，分別與直流穩(wěn)壓電源的正極和負極線連接，陽極與陰極之間設(shè)置有從左端的陽極端到右端的陰極端由陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜組成的上清液處理單元；其左端陽極所處的空間為陽極室，右端陰極所處的空間為陰極室，陽極室右側(cè)的陰離子交換膜和陽離子交換膜之間的空間為上清液室；上清液室右側(cè)的陽離子交換膜和雙極膜之間的空間為重金屬室；

將銅礦石冶煉廢渣加入步驟A的處理裝置的廢渣室中，在步驟A處理裝置的陽極室、重金屬室、陰極室中加入Na₂SO₄溶液，直流穩(wěn)壓電源提供恒定電流，電流密度為3.0~4.0 mA/cm²，經(jīng)過50~60 h處理后，采用步驟B的固液分離裝置將廢渣液進行固液分離，將上清液加入步驟C的處理裝置的上清液室中，陽極室、上清液室、陰極室中加入Na₂SO₄溶液，直流穩(wěn)壓電源提供恒定電流，電流密度為2.0~3.0 mA/cm²，經(jīng)過40-50 h的處理完成上清液中重金屬的去除；

所述的上清液處理單元為2~5單元時，從陽極端到陰極端，膜的排列由2~5組“陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜”依次間隔而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法，其特征在于，所述的Na₂SO₄溶液的濃度為1~2 mol/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法，其特征在于，步驟C處理的同時，對溶液中的SO₄^2-以H₂SO₄的方式進行回收。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法，其特征在于，所述的廢渣室和上清液室，均設(shè)置有電動攪拌器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用雙極膜電滲析處理銅礦石冶煉廢渣的方法，其特征在于，所述的雙極膜，采用日本Astom公司BP-1E型雙極膜，陰膜層朝陽極，陽膜層朝陰極。