一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法及其装置，解决了现有的现有的酸洗铜废水处理技术无法实现宽幅度铜离子浓度的处理，且不适用于处理极稀浓度铜离子的酸洗铜废水等技术问题。本发明专利技术的酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法是先低温蒸发预处理，再进行电化学处理，而本发明专利技术的酸洗铜废水中提炼铜的装置，包括低温蒸发器和酸洗铜废水再生系统。本发明专利技术具有对宽幅铜离子浓度包括极稀浓度的酸洗铜废水均有良好处理效果，可以达到100％去铜，且实现盐酸、硝酸、硫酸的回收利用等优点，处理效率高，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法及其装置


[0001]本专利技术涉及酸洗铜废水处理
，具体涉及一种酸洗铜废水铜重金属的提炼方法及其装置。

技术介绍

[0002]含重金属铜离子的酸洗铜废水主要来自采矿、有色金属、酸洗、电镀、电解、空调配件加工等工业酸洗铜废水。重金属离子主要包括铜、铅、锌、铁等重金属离子。由于重金属离子不能自行分解，容易在生物体内积累，破坏生物体的正常代谢活动，对人类和环境危害极大，有效去除和电解萃取重金属铜离子，达到减少污水处理成本，硝酸、盐酸回用，电解后产生的稀硫酸回用，大大减少污水的总氮含量难去除问题，为后道污水处理达标排放节约了很多酸碱中和费用和污泥产生。
[0003]随着人们对环境污染问题重视程度不断提高，对酸洗铜废水处理的要求也越来越高。在目前的含重金属铜离子的酸洗铜废水处理方法中，所用到的设备和工艺要么处理速度慢、要么投资高、占地面积大，要么容易产生二次污染、成本高。如：活性炭吸附法虽然投资少、占地小，但是活性炭吸附速度慢、吸附容量小，不适宜处理污染物浓度较高的酸洗铜废水；沉淀法虽然去除范围广、效率高，但是容易在处理过程中产生二次污染、消耗大量沉淀剂，同时无法完全把重金属离子去除，对极稀浓度重金属离子酸洗铜废水无法处理；离子交换法在处理过程能实现废水达标排放，但是其投资高，占地面积大，酸洗铜废水中污染物总氮浓度不宜太高，而且不能对所有的离子交换有效；生物吸附法原料廉价易得、能有效回收重金属离子、吸附效果好，但是采用的菌种繁殖速度慢、生物吸附剂的机械强度弱、化学稳定性差且吸附过程中不能改变金属离子的化合价、降低重金属离子的毒性。现有技术中也有采用电化学方法分离酸洗铜废水中重金属离子的工艺，例如，授权公告号为CN101088938B的专利公开了一种重金属污水的处理方法，采用电化学催化氧化技术，将PH值调节至中性的污水引入反应塔中，对反应塔内充入空气，并在反应塔内加入生铁屑、活性炭和海绵铁除氧剂等催化剂，使污水发生氧化
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还原反应，污水中的铁被氧化，重金属离子被还原成游离状态重金属，但由于污水中的重金属离子通常以络合物的形式存在且在弱氧化性环境中很难破解，因此该专利技术方法不能完全去除污水中的重金属离子，且该方法未打破传统的铁碳微电解处理技术，在反应塔中通有较高电压的电流，而由于污水与电极极板本身的接触面积很小，电化学反应效率仍较低。另外，申请号为201410325704.6的专利申请也公开了一种用于去除氰化物及重金属的电极氧化工艺，采用电极氧化技术，在电极氧化槽底部加入催化载体活性炭，以提高氧化效率，但整个申请文件均未对活性炭催化载体作明确描述，即未描述活性炭催化载体是否负载有催化剂，以及催化剂的种类及用量等，也未清楚说明这些在电极氧化槽底部的活性炭是如何加速这金属络合物的破解，因此，该项技术方案是不清楚的，另外，该方法采用铂合金系列作为电极，不仅材料昂贵，而且电极极板与酸洗铜废水接触面积小，电解效率低，无法自动完成。
[0004]综上所述，充分利用并优化现有酸洗铜废水中重金属铜离子的萃取工艺，开发出
一种适合含宽幅浓度范围的重金属铜离子，简单高效的从酸洗铜废水中去除铜并回收重金属铜离子的方法及装备，大大提高重金属铜离子的去除率，回收成本，实现节能减排、减少资源浪费，具有非常重要的现实意义，能在混酸废液处理
开创新的里程碑。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：现有的酸洗铜废水处理技术无法实现宽幅度铜离子浓度的处理，且不适用于处理极稀浓度铜离子的酸洗铜废水。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1：对低含量酸洗铜废水进行低温蒸发浓缩得到浓缩酸洗铜废水；
[0009]步骤2：将步骤1得到的浓缩酸洗铜废水加入到酸洗铜废水再生系统中进行电化学处理提炼铜。
[0010]本专利技术在采用酸洗铜废水再生系统进行酸洗铜废水处理之前，先进行低温蒸发对低含量酸洗铜废水进行浓缩预处理，能将酸洗铜废水中的盐酸、硝酸和水进行大量去除，从而大幅提高酸洗铜废水中铜离子的浓度。
[0011]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述低含量酸洗铜废水的铜浓度范围为0.01％
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20％。
[0012]本专利技术的低温浓缩技术能实现宽幅度的酸洗铜废水的处理。
[0013]该方法能处理极稀浓度的酸洗铜废水，可稀至0
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0.01％，其中不含端值0。
[0014]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述低含量酸洗铜废水的铜浓度范围为0.2％
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2％。
[0015]在酸洗铜废水的铜浓度范围为0.2％
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2％之间时，通过本专利技术的技术能显著提高铜的回收效益且达到废液的100％回收利用，在增加企业效益的同时减少污水排放。
[0016]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述低温蒸发浓缩的步骤为：将酸洗铜废水导入低温蒸发器，在真空下把废水温度提升到20℃～30℃，萃取低含量酸洗铜废水中的水，硝酸，盐酸，其中水，硝酸和盐酸的蒸发量可达到50％～80％。
[0017]进一步地，所述盐酸和硝酸挥发出来经过冷凝后进行收集回收利用。
[0018]本专利技术采用麦氏拉瓦尔技术进行低温蒸发，能实现酸洗铜废水中铜重金属的浓缩并且同时达到盐酸、硝酸回用的目的。
[0019]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述低含量酸洗铜废水经过所述步骤1和步骤2的n次循环处理，所述n≥2。
[0020]本专利技术的方法在进行一次步骤1和步骤2处理后能得到满足排放要求的废液，另一方面如果要想达到100％提炼铜，实现硫酸的回收利用，一次处理可能无法实现，可以通过重复步骤1和步骤2来实现铜的100％提炼。
[0021]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述电化学处理过程中阳极采用钛合金，阴极采用铜或不锈钢。
[0022]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述电化学处理过程中在所述浓缩酸洗铜废水中加入有催化剂，所述催化剂是钠盐，在添加催化剂用量时，根据浓缩酸洗铜废水的电导率而定。
[0023]进一步地，所述催化剂为氯化钠，在浓缩酸洗铜废水中的添加量为1公斤～10公斤/吨废液。
[0024]催化剂的作用原理是：为有机
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重金属离子络合物的阳极氧化降解反应提供催化和提供便于有机产物沉淀的金属离子，另一方面，还能提高浓缩酸洗铜废水的电导率，加快电化学反应过程。
[0025]本专利技术优选一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，所述电化学处理过程中的阴阳极间施加直流电，电流密度为285A/m2～350A/m2，槽电压为3V，同极距为120mm，电流强度0～3000A，直流电设计成全自动调节电解电流。
[0026]采用PLC编程提前设置好参数让酸洗铜废水再生系统装备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对低含量酸洗铜废水在低温蒸发器中进行低温蒸发浓缩得到浓缩酸洗铜废水；步骤2：将步骤1得到的浓缩酸洗铜废水加入到酸洗铜废水再生系统中进行电化学处理提炼铜。2.根据权利要求1所述的一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，其特征在于，所述低含量酸洗铜废水的铜浓度为0.01％～20％。3.如权利要求1或2所述的一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法的制备方法，其特征在于，所述低温蒸发浓缩的步骤为：将酸洗铜废水导入低温蒸发器，在真空下把酸洗铜废水温度提升到20℃～30℃，蒸发低含量酸洗铜废水中的水，硝酸和盐酸最终得到浓缩酸洗铜废水。4.根据权利要求1或2所述的一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，其特征在于，所述低含量酸洗铜废水经过所述步骤1和步骤2的n次循环处理，所述n≥2。5.根据权利要求1或2所述的一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法的制备方法，其特征在于，所述电化学处理过程中在所述浓缩酸洗铜废水中加入有催化剂，所述催化剂为钠盐或氢氧化钠。6.根据权利要求1或2所述的一种酸洗铜废水中铜重金属的提炼方法，其特征在于，所述电化学处理中的阴阳极间施加直...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲桂香，蔡龙飞，蒲家义，
申请(专利权)人：迈玺深圳智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：