一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法，所述方法包括如下步骤：(1)首先，在待处理含硝酸的硫酸铜废液中加入硫代硫酸钠，搅拌使之充分溶解；(2)然后，在经过步骤(1)处理的含硝酸的硫酸铜废液中加入保险粉，将废液中铜离子还原为铜单质；(3)然后，再在步骤(2)所得滤液中加入PAM溶液；(4)最后，静置，助沉淀，布袋过滤器过滤出沉淀，去除尾液中的铜。本发明专利技术方法利用保险粉与硫代硫酸钠将含有硝酸的硫酸铜废液中的铜离子还原为铜单质，解决现有含铜电解液重复利用、回收困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫酸铜废液的处理
，尤其是涉及一种去除电解尾液中超标的铜离子的方法。
技术介绍
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等；硝酸不论浓稀溶液都有氧化性和腐蚀性，因此对人很危险；硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料，其水溶液呈弱酸性，显蓝色，也是电解精炼铜时的电解液，硫酸铜属于重金属盐，有害人体健康。对于废液中重金属的去除方法多种多样，例如：可采取离子交换树脂、离子交换膜，由于离子交换树脂与离子交换膜的选择性通过的特性可将金属离子去除，但这种方法有其局限性，如对废液的处理量不大、处理时间较长；此外，还有利用有机高分子重金属捕集絮凝剂对废水中的铜离子去除，可将铜离子降至2mg/L以下，但对温度要求较高，且废水中铜离子浓度不能太大。当较高浓度的硫酸铜溶液经电解后，铜离子浓度降到100mg/L后，便没有了继续电解的意义，电解尾液需经过除铜后才能进一步处理，电解尾液中重金属铜浓度超标，需要行之有效的去除方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法。本专利技术方法利用保险粉与硫代硫酸钠将含有硝酸的硫酸铜废液中的铜离子还原为铜单质，解决现有含铜电解液重复利用、回收困难的问题。本专利技术的技术方案如下：一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法，所述方法包括如下步骤：(1)首先，在待处理含硝酸的硫酸铜废液中加入硫代硫酸钠，搅拌使之充分溶解；(2)然后，在经过步骤(1)处理的含硝酸的硫酸铜废液中加入保险粉，搅拌状态下，反应0.5～2h，将废液中铜离子还原为铜单质，过滤收集滤液；(3)然后，再在步骤(2)所得滤液中加入质量分数为0.05％～0.5％的PAM溶液，加入量为3～7L/t；(4)最后，静置，助沉淀，布袋过滤器过滤出沉淀，去除尾液中的铜。所述硫代硫酸钠为五水硫代硫酸钠颗粒状晶体。所述硫代硫酸钠与硝酸的摩尔比为0.1～0.3:1。所述保险粉为连二亚硫酸钠。所述连二亚硫酸钠与硫酸铜的摩尔比为1:1～4。本专利技术有益的技术效果在于：1、本专利技术方法以含铜废电解液为原料，利用保险粉、硫代硫酸钠的还原剂性质，将铜离子还原为铜单质，此反应过程在常压常温下进行，不需额外进行加热，降低处理成本，工艺简单，操作容易，降低对工人的技能要求。2、本专利技术方法保险粉、硫代硫酸钠试剂用量少，原料易得、价格低廉，可以明显降低溶液中的铜离子含量，除铜率达到90％以上；单次可处理大量类似电解废液，日处理能力大大提高，提高效率。3、本专利技术方法可减少处理过程的二次污染危险，且不使用二氧化硫，硫化氢等有毒气体，环境污染小，大大提高处理过程的安全性。4、本专利技术方法耗能低，节约能源，且经处理后的电解液尾液性状稳定，易处理。5、本专利技术方法的基本原理为：S2O42-+Cu2++H-→Cu↓+S↓+H2O3S2O32-+2H++2NO3-＝＝2S↓+3SO42-+2NO↑+H2O其中，连二亚硫酸根将铜离子转变为铜单质，硫代硫酸根与硝酸反应，阻止铜单质返溶。另外，本专利技术方法中加入PAM可以提高絮凝速度，压缩沉淀时间和增大铜离子去除效率，除铜后的酸性尾液可与酸混合，当做废酸处置。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术进行具体描述。实施例1取已知含有Cu2+浓度102.1mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液150ml，加入0.15gNa2S2O3，搅拌反应20min，再加入2g保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液2ml，搅拌、反应0.5h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为30.052mg/L，除铜率为70.6％。实施例2取已知含有Cu2+浓度102.1mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液150ml，加入0.15gNa2S2O3，搅拌反应20min，再加入2g保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液2ml，搅拌、反应1h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为15.052mg/L，除铜率为85.3％。实施例3取已知含有Cu2+浓度102.1mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液150ml，加入0.15gNa2S2O3，搅拌反应20min，再加入2g保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液2ml，搅拌、反应2h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为0.542mg/L，除铜率为99.4％。实施例4取已知含有Cu2+浓度102.1mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液150ml，加入2g保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液2ml，搅拌、反应2h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为45mg/L，除铜率为55.9％。实施例5取已知含有Cu2+浓度102.1mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液500ml，加入0.5gNa2S2O3，搅拌反应20min，再加入4g保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液5ml，搅拌、反应2h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为0.892mg/L，除铜率为99.1％。实施例6已知含有Cu2+浓度96.2mg/L、NO3-浓度为20g/L的电解铜尾液7t，加入7kgNa2S2O3，搅拌反应30min，再加入30kg保险粉和质量分数为0.35％的PAM溶液45L，搅拌、反应1h后，静置1h，取一定体积的清液进行稀释等前处理后，按GB/T8538-2008方法经AAS测定Cu2+浓度为3.642mg/L，除铜率为96％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)首先，在待处理含硝酸的硫酸铜废液中加入硫代硫酸钠，搅拌使之充分溶解；(2)然后，在经过步骤(1)处理的含硝酸的硫酸铜废液中加入保险粉，搅拌状态下，反应0.5～2h，将废液中铜离子还原为铜单质，过滤收集滤液；(3)然后，再在步骤(2)所得滤液中加入质量分数为0.05％～0.5％的PAM溶液，加入量为3～7L/t；(4)最后，静置，助沉淀，布袋过滤器过滤出沉淀，去除尾液中的铜。

【技术特征摘要】
1.一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)首先，在待处理含硝酸的硫酸铜废液中加入硫代硫酸钠，搅拌使之充分溶解；(2)然后，在经过步骤(1)处理的含硝酸的硫酸铜废液中加入保险粉，搅拌状态下，反应0.5～2h，将废液中铜离子还原为铜单质，过滤收集滤液；(3)然后，再在步骤(2)所得滤液中加入质量分数为0.05％～0.5％的PAM溶液，加入量为3～7L\...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈禾峰，袁述，孙志洋，
申请(专利权)人：无锡中天固废处置有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32