一种黄金冶炼废水处理技术制造技术

本发明专利技术提供了一种黄金冶炼废水处理技术。针对黄金冶炼过程中产生的酸性废水和高浓度含氰废水处理成本高、废水回用率低的问题，本发明专利技术通过构筑太阳能水蒸发器件，利用界面加热的方式蒸发冶炼废水，将蒸气冷凝收集进而达到水处理的目的。本发明专利技术以廉价易得的绿藻为原料通过粉碎、抽滤等方法成型后，进一步碳化得到多孔结构生物质炭材料，能高效吸收全谱太阳光并转化为热能，具有优异的太阳能水蒸发性能，并且在酸性和碱性环境下稳定存在，因此在黄金冶炼废水处理领域有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种黄金冶炼废水处理技术
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种黄金冶炼废水的综合回收和废水零排放工艺。
技术介绍
黄金工业的迅速发展和难处理金矿资源的不断开发利用带来资源和能源消耗的上升，污染物种类和总量也相应有所增加。在传统的黄金精炼过程中，会产生萃取提铜后的酸性废水以及含盐量高、重金属离子（Cu、Pb、Zn）及氰化物残存的氰化废水，按照行业废水排放标准要求氰化废水回用率≥80%。回用的氰化废水重新进入氰化工序后，废水中残存的Cu、Pb及Zn等离子将额外增加氰化工序中氰化钠的消耗，增加生产的成本；另外在废水循环回用的过程中，盐度不断累积，易出现无机盐结晶，造成管道/设备堵塞，结垢和腐蚀严重，从而产生金、银、铜等有价金属回收率降低和产品质量降低等问题。一般处理酸性废水和氰化废水的方法有化学沉淀法、氧化还原法、溶剂萃取分离法、膜分离法、硫酸-硫酸锌法和解吸-吸收法等，但这些方法处理废水仍存在成本高、废水回用率低的问题。因此对该类回用废水进行净化实现废水的高效循环利用，既可降低企业生产成本，也将带来较大的社会经济效益。界面太阳能蒸汽发生器通过在水溶液表面构筑高效光热转换材料，将清洁环保的太阳能转换成热能，热量聚集在气液界面处局部加热水，有效减少热量向水体流失，以提高表面水的蒸发效率，可以实现水蒸发结晶的低成本运行。寻求廉价易得宽波段高效太阳能吸收材料，优化水蒸发装置结构，减少热量散失，提高光热转换效率，实现高效水蒸发的实际应用等问题是很有研究意义的。藻类作为一种可再生的天然生物质资源，多分布于淡水中，来源广泛，泛滥生长，转化为炭材料后产生丰富的孔结构，是人工合成材料所不及的，在光热转换领域有着巨大的应用前景。因此，太阳能驱动的基于生物质炭材料的表面水蒸发处理冶炼废水的工艺经济环保，节约石化燃料等不可再生资源，进而实现高效、低成本、可循环的废水处理，具有良好经济和社会效益。
技术实现思路
对上述技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于绿藻生物质炭材料的界面太阳能水蒸发器件的设计，并将该器件用于黄金冶炼废水的处理。绿藻的使用不仅解决其泛滥问题，还能为黄金冶炼废水的处理提供充足的原料供给。绿藻经粉碎，成型，冷冻干燥和碳化之后，得到的碳化绿藻由纤维状结构互相缠绕而成，并且纤维内部呈中空管状结构，这有利于水的传输，进一步增强水的蒸发速率，提高黄金冶炼废水的处理效率，并且碳化绿藻化学稳定性强，能够耐酸和碱的腐蚀，可以提高循环使用性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：（1）界面太阳能水蒸发器件的设计方法，包括以下步骤：以绿藻为前驱体，经过粉碎、抽滤成型、冷冻干燥、高温碳化制得多孔结构生物质炭材料作为界面太阳能水蒸发器件的吸光层，能够吸收全光谱太阳能并将其转化成热能，进而实现水蒸发。优选地，所述的光热转换材料为碳化绿藻。优选的，所收集的绿藻无需干燥，直接分散到水溶液中采用机械方式进行粉碎，经抽滤成型及冷冻干燥后得到前驱体。优选地，将前驱体在N2气氛保护下，以3-10ºC/min的升温速率升温至400-500ºC，保温1-5h，进行低温碳化。再以3-10ºC/min的升温速率升温至500-800ºC，保温1-5h，进行高温碳化。（2）黄金冶炼废水处理过程，包括以下步骤：将太阳能水蒸发器件置于含有黄金冶炼废水的容器中，将容器再置于水收集装置中，打开光源进行水蒸发实验，蒸发完毕之后，将冷凝水收集。具体实施方式下面根据实例对本专利技术作进一步详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。实例一绿藻粉碎后，经过成型、冷冻干燥后，进行低温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以3℃/min的升温速率升温至500℃，保温3h得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有纯水的容器中，在模拟太阳光功率密度为1kW/m2时，水的蒸发速率为1.66kg·m-2·h-1。实例二绿藻粉碎后，经过成型、冷冻干燥后，进行高温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以5℃/min的升温速率升温至500℃，保温1h；再以5℃/min的升温速率升温至800℃保温1h，得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有纯水的容器中，在模拟太阳光功率密度为3kW/m2时，水的蒸发速率为5.18kg·m-2·h-1。实例三绿藻粉碎后，经过成型，冷冻干燥后，进行高温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以4℃/min的升温速率升温至500℃，保温2h，再以3℃/min的升温速率升温至800℃保温2h，得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有海水的容器中，在模拟太阳光功率密度为1kW/m2时，水的蒸发速率为1.48kg·m-2·h-1。将其蒸发之后的水进行收集，通过电感耦合等离子体发射光谱仪对收集后的水进行离子浓度检测。结果表明，收集后的水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子浓度均低于国家饮用水标准。实例四绿藻粉碎后，经过成型、冷冻干燥后，进行高温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以8℃/min的升温速率升温至500℃，保温2h；再以5℃/min的升温速率升温至800℃保温3h，得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有海水的容器中，在模拟太阳光功率密度为3kW/m2时，水的蒸发速率为4.56kg·m-2·h-1。将其蒸发之后的水进行收集，通过电感耦合等离子体发射光谱仪对收集后的水进行离子浓度检测。结果表明，收集后的水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子浓度均低于国家饮用水标准。实例五绿藻粉碎后，经过成型、冷冻干燥后，进行低温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以3℃/min的升温速率升温至450℃，保温5h得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有氰化废水的容器中，在模拟太阳光功率密度为1kW/m2时，水的蒸发速率为1.60kg·m-2·h-1。将其蒸发之后的水进行收集，通过电感耦合等离子体发射光谱仪对收集后的水进行离子浓度检测，通过pH计测量收集后水的pH值。结果表明，收集后的水中Pb2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+及CN-等离子浓度均低于国家标准值，并且pH值接近于7。实例六绿藻粉碎后，经过成型、冷冻干燥后，进行低温碳化。将前驱体置于管式炉中，在N2气氛下，以10℃/min的升温速率升温至500℃，保温3h得到碳化绿藻。将太阳能水蒸发器件置于含有酸性废水的容器中，在模拟太阳光功率密度为3kW/m2时，水的蒸发速率为4.91kg·m-2·h-1。将其蒸发之后的水进行收集，通过电感耦合等离子体发射光谱仪对收集后的水进行离子浓度检测，通过pH计测量收集后水的pH值。结果表明，收集后的水中Pb2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+及Mg2+等离子浓度均低于国家标准值，并且pH值接近于7。上面对本专利技术的实施例作了详细说明，但是本专利技术并不局限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄金冶炼废水处理技术，其特征在于，通过构筑太阳能水蒸发器件和水收集装置，利用界面加热的方式蒸发黄金冶炼废水，再将蒸气冷凝收集进而达到水处理的目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种黄金冶炼废水处理技术，其特征在于，通过构筑太阳能水蒸发器件和水收集装置，利用界面加热的方式蒸发黄金冶炼废水，再将蒸气冷凝收集进而达到水处理的目的。


2.根据权利要求1所述的吸光层光热转换材料，其特征在于，光热转换材料是以绿藻为前驱体，通过粉碎、抽滤成型、冷冻干燥以及碳化得到碳化绿藻。


3.根据权利要求2所述的通过粉碎、抽滤成型、冷冻干燥后进行碳化以得到碳化绿藻，其特征在于，收集的绿藻无需干燥，直接分散到水溶液中采用机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽霞，梁英，张超凡，陈厚，杨华伟，柏良久，魏东磊，王文香，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37