一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置制造方法及图纸

技术编号:24281076 阅读:38 留言:0更新日期:2020-05-23 16:27
本实用新型专利技术公开了一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置,具有依次串联连接的溶解釜、一级反应釜、压滤机、二级反应釜、一级吸收塔、二级吸收塔;所述溶解釜顶部设有碱式氯化铜投料口、硫酸溶液进料孔,一级反应釜底部设有硫化氢输送管道,压滤机出渣口设有滤饼收集装置,二级反应釜底部设有热空气输送管道,二级反应釜顶部设有导气管与一级吸收塔底部相连接,一级吸收塔顶部设有水喷淋装置,一级吸收塔顶部也设有导气管与二级吸收塔底部相连接,所述二级吸收塔内装有碱液,二级吸收塔顶部设有喷淋装置,二级吸收塔底部一侧设有一个碱液循环泵;本实用新型专利技术提出了绿色环保处理回收碱式氯化铜的新工艺,最大化的回收了其中的有价金属元素。

A harmless device for the recovery of basic copper chloride

【技术实现步骤摘要】
一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置
本技术涉及废电路板回收
,具体是一种无害化处理回收碱式氯化铜的方法及其装置。
技术介绍
20世纪以来,随着电子信息产业的快速发展,产生的电子垃圾数量以每年10~15%的速度增长。中国是最大的电子产品消费国,每年因更新换代而废弃的电子产品不少于700万吨,其中废电路板是电子垃圾的重要组成部分,也是其中最有回收价值的部分。废电路板不同于生活垃圾,通常含30%左右的玻璃纤维强化树脂,30%左右的惰性氧化物以及40%左右的有价金属,有价金属主要包括20%左右的铜、8%左右的铁、2%左右的镍、4%左右的锡、2%左右的锌等,大约占废弃电路板的39%,贵重金属有金,银,钯等;废印制电路板也同样归属到废电路板中一起处理。废电路板中的贵金属及普通金属富集量远高于一般原矿石,因此具有较高的回收价值,但是同时也因为成分复杂,回收难度很大。因此,如何清洁高效的综合回收处理废电路板中的有价金属,一直是行业内长期研究的重要课题。目前回收废电路板中有价金属的方法有:机械物理法、火法冶金、湿法冶金、热解法等,各有其优缺点。其中应用较为普遍的方法是:先将废电路板进行物理破碎,然后依次采用盐酸浸泡、碱液中和,得到回收碱式氯化铜沉淀粗品,再进一步回收其中的有价金属。此外,印制电路板的刻蚀废液,通常也是先回收得到的碱式氯化铜粗品,再进一步回收利用。通过废电路板或者电路板刻蚀废液回收得到的碱式氯化铜,成分复杂,不仅含有上述废电路板中的各种金属元素,还含有玻璃纤维强化树脂分解后残留的氟、氯元素。因此,废电路板回收制得的粗品碱式氯化铜不容易处理,采用火法冶金,其中的氟、氯会生成HF、HCl气体,严重腐蚀设备,并且对环境污染较大;采用湿法冶金,需要先除去各种杂质,得到成分较为简单的溶液,然后再用电解法回收有价金属,需要采用的试剂种类繁多,流程繁琐,且只能小批量生产,无法进行大规模生产的问题。此外,采用上述方法处理回收碱式氯化铜粗品时,有价元素的回收利用没有达到最大化。因此,研发一种新的能够环保、简单处理回收碱式氯化铜粗品,并回收其中有价元素的装置,成为行业内亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:针对目前从废电路板、废印电路板及印制电路板刻蚀废液回收得到的碱式氯化铜粗品,采用现有的火法冶金或者湿法冶金的方式进一步回收其中有价金属时均存在一定问题,而提供一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置。本技术的一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置,具有依次串联连接的溶解釜、一级反应釜、压滤机、二级反应釜、一级吸收塔、二级吸收塔;所述溶解釜带有搅拌装置,溶解釜顶部设有碱式氯化铜投料口、硫酸溶液进料孔,溶解釜出料管与一级反应釜进料管相连接,所述一级反应釜底部设有硫化氢输送管道,一级反应釜的出料管与压滤机进料口相连接,压滤机出渣口设有滤饼收集装置,压滤机出液管与二级反应釜进料管相连接,所述二级反应釜底部设有热空气输送管道通入二级反应釜内,二级反应釜顶部设有导气管,将二级反应釜生成的气体导入一级吸收塔底部,所述一级吸收塔顶部设有水喷淋装置,与二级反应釜生成的气体逆流接触吸收有害气体,所述一级吸收塔顶部也设有导气管,将一级吸收塔剩余的尾气导入二级吸收塔底部,所述二级吸收塔内装有碱液,二级吸收塔顶部设有喷淋装置,二级吸收塔底部一侧设有一个碱液循环泵,将二级吸收塔内的碱液循环输送至二级吸收塔顶部进行喷淋,上述装置的连接管道上均按需装有阀门。所述溶解釜顶部还设有硫酸溶液循环进料孔,所述二级反应釜底部设有出液管,出液管与溶解釜顶部的硫酸溶液循环进料孔相连接。所述二级反应釜顶部设有氯化氢气体检测装置。所述一级反应度、二级反应釜底部均设有气体分布器,硫化氢输送管道及热空气输送管道分别与一级反应釜、二级反应釜的气体分布器相连接。利用本技术的装置进行无害化处理回收碱式氯化铜的方法,包括下述步骤:(1)将回收碱式氯化铜加入带搅拌装置的溶解釜中,缓慢加入质量分数为20-80%的硫酸溶液,边加边搅拌,直至料液pH稳定至7~8,检测料液中铜离子含量C(Cu2+);(2)将料液转移至一级反应釜,使料液充满一级反应釜2/3~3/4体积,将一级反应釜顶部密封,从釜底向一级反应釜中缓慢通入硫化氢气体,控制硫化氢气体的流速为0.5~1m3/min,硫化氢通入量=铜离子摩尔量×(0.50-0.85)×22.4L/mol,硫化氢通入结束后,保持密封状态10~20min;(3)将物料从一级反应釜底部放出,压滤,滤饼洗涤后集中作为铜精矿处理,依次提取铜、金、银等有价金属;滤液加入二级反应釜中,从釜底向二级密封罐中通入180~200℃热空气,与料液中的氟、氯离子反应生成氟化氢、氯化氢气体,氟化氢、氯化氢气体在二级反应釜顶部汇集后输入一级吸收塔中;所述二级反应釜顶部设有氯化氢气体检测装置;二级反应釜顶部的氯化氢检测装置检测不到氯化氢气体溢出时,返回步骤(1)溶解回收碱式氯化铜;(4)从二级反应釜顶部出来的氟化氢、氯化氢气体进入一级吸收塔底部,一级吸收塔顶部喷淋水与氟化氢、氯化氢气体逆流接触,生成氢氟酸、盐酸进行回收,尾气通入二级吸收塔中,二级吸收塔中装有碱液,碱液在二级吸收塔中循环喷淋,吸收剩余尾气,碱液浓度不足以吸收尾气时,放出回收盐,补充新的碱液。本技术中所述回收碱式氯化铜,是由废电路板、印废电路板及印制电路板废弃刻蚀液中回收得到的碱式氯化铜。所述步骤(4)二级吸收塔中的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液,当反应生成的盐溶液质量分数达到10-20%时,放出回收盐,补充新的碱液继续用于尾气回收。本技术的工艺原理是:首先将回收碱式氯化铜加酸进行溶解,使Cu4(OH)6Cl2在酸性条件下分解成Cu2+、Cl-进入溶液,碱式氯化铜中夹杂部分进入溶液,不溶解于硫酸的部分进入沉淀,其中涉及的主要化学反应如下:Cu4(OH)6Cl2+H2SO4→CuCl2+CuSO4+H2O;Ni4(OH)6Cl2+H2SO4→NiCl2+NiSO4+H2O;Zn4(OH)6Cl2+H2SO4→ZnCl2+ZnSO4+H2O;Cu(OH)2+H2SO4→CuSO4+H2O;Ni(OH)2+H2SO4→NiSO4+H2O;Fe2(OH)3+H2SO4→Fe2(SO4)3+H2O;Zn(OH)2+H2SO4→ZnSO4+2H2O;……然后将溶解好的料液放入一级反应釜中,并向一级反应釜中缓慢通入硫化氢气体(通入量略少于所需量,以避免硫化氢气体过量溢出),硫化氢气体与溶液中的铜、银等离子发生反应,生成硫化铜、硫化银等沉淀,所涉及的主要化学反应如下:Cu2++H2S→CuS↓+2H+;Ni2++H2S→NiS↓+2H+;2Fe3++3H2S→Fe2S3↓+6H+;Zn3++H2S→ZnS↓+2H+;2Ag2++H2S→Ag2S↓+2H+;……硫化氢通入结束后,保持密封1本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置,其特征在于:具有依次串联连接的溶解釜、一级反应釜、压滤机、二级反应釜、一级吸收塔、二级吸收塔;所述溶解釜带有搅拌装置,溶解釜顶部设有碱式氯化铜投料口、硫酸溶液进料孔,溶解釜出料管与一级反应釜进料管相连接,所述一级反应釜底部设有硫化氢输送管道,一级反应釜的出料管与压滤机进料口相连接,压滤机出渣口设有滤饼收集装置,压滤机出液管与二级反应釜进料管相连接,所述二级反应釜底部设有热空气输送管道,二级反应釜顶部设有导气管,将二级反应釜生成的气体导入一级吸收塔底部,所述一级吸收塔顶部设有水喷淋装置,与二级反应釜生成的气体逆流接触吸收有害气体,所述一级吸收塔顶部也设有导气管,将一级吸收塔剩余的尾气导入二级吸收塔底部,所述二级吸收塔内装有碱液,二级吸收塔顶部设有喷淋装置,二级吸收塔底部一侧设有一个碱液循环泵,将二级吸收塔内的碱液循环输送至二级吸收塔顶部进行喷淋,上述装置及其连接管道上均按需装有阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种无害化处理回收碱式氯化铜的装置,其特征在于:具有依次串联连接的溶解釜、一级反应釜、压滤机、二级反应釜、一级吸收塔、二级吸收塔;所述溶解釜带有搅拌装置,溶解釜顶部设有碱式氯化铜投料口、硫酸溶液进料孔,溶解釜出料管与一级反应釜进料管相连接,所述一级反应釜底部设有硫化氢输送管道,一级反应釜的出料管与压滤机进料口相连接,压滤机出渣口设有滤饼收集装置,压滤机出液管与二级反应釜进料管相连接,所述二级反应釜底部设有热空气输送管道,二级反应釜顶部设有导气管,将二级反应釜生成的气体导入一级吸收塔底部,所述一级吸收塔顶部设有水喷淋装置,与二级反应釜生成的气体逆流接触吸收有害气体,所述一级吸收塔顶部也设有导气管,将一级吸收塔剩余的尾气导入二级吸收塔底部,所述二级吸收塔内装有碱液,二级吸收塔顶部设有喷淋装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟万黎明宁瑞乐安胜刘臻伟任鹏博马登峰
申请(专利权)人:大冶有色金属有限责任公司
类型:新型
国别省市:湖北;42

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