電鍍污泥中銅的回收方法

1、電鍍污泥中銅的回收方法摘要：本文主要討論了一些目前電鍍污泥中銅的回收方法以及在工業(yè) 上的應用前景。主要的回收方法：旋流電積技術電解法回收銅，氨浸 法、硫酸溶劑萃取法。 主要討論以上的幾種方法的銅回收的優(yōu)缺點及 原理。關鍵詞: 電鍍污泥 銅的回收 前言：電鍍污泥是電鍍廢水處理過程中產出的一種危險固體廢棄物， 電鍍污泥對水、 土壤造成嚴重污染， 同時電鍍污泥本身是一種廉價的 可再生資源成分復雜，含有大量的重金屬鎳、銅、鉻等，但同時它 也是一種廉價的可再生二次資源。 電鍍污泥的資源化與無害化處理技 術目前仍處于探索階段。1. 旋流電積技術回收電鍍污泥中的銅 旋流電積技術作為一種新的冶煉方法， 近幾年

2、開始活躍在金屬冶煉的 平臺上，由于其獨特的優(yōu)勢， 我相信以后會是金屬冶煉和提純的主要 方法。旋流電積技術是基于各金屬離子理論析出電位的差異， 即被提 取的金屬只要與溶液體系中其它金屬離子有一定的電位差， 則電位較 正的金屬易于在陰極優(yōu)先析出， 其關鍵是通過高速液流消除濃差極化 等對電解的不利因素，保證目標金屬優(yōu)先析出；其工作原理如圖 1所 示旋流性電積裝置如圖2AntJdcCathode圖2旋流電積裝置溶液在輸液泵的作用下從槽底進入電解槽，在槽體內高速流動，陰極析出金屬沉積物, 陽極為惰性鈦涂氧化釘陽極，在陽極上只析出氣體。該氣體通過槽頂?shù)呐艢庋b置隨時排除并收集以便進行后序處理。1.1旋流電積

3、技術流程該電鍍污泥的處理流程如圖3所示。首先，將電鍍污泥用少量水進行 漿化，然后緩慢加入濃硫酸浸出；浸出液經過濾后，直接進行旋流電 積銅；電積銅后液采用碳酸鈣中和除鉻后直接進行旋流性電積鎳；電積后的母液直接返回浸出工序用于原料漿化。圖3 旋流電積回收銅的工藝流程圖在旋流電積銅過程中，只有當浸出過程采用傳統(tǒng)的硫酸浸出：硫酸加入量為原料中全部金屬浸出理論量的0.80倍，浸出溫度4050C,浸 出時間0.5 h。浸出過程幾乎可以實現(xiàn)Cu Ni的全部浸出，所得浸出 液的pH為1.52.5，浸出液中Cu2+和Ni2+含量相對較高，但仍遠低于 傳統(tǒng)電積技術所需離子濃度(Cu2+: 4560 g/L , N

4、i2+: 4570 g/L)。 電壓30V,電流20人 電解時間下期再續(xù)。經過旋流電積后的銅的濃 度可以降到0.05 g/L。2. 化學沉淀法回收銅 2.1化學沉淀法的原理用電鍍污泥用氨水處理后，得到銅氨溶液。此時銅氨廢液的pH大致在 8 09. 0之間，當以體積比為1:1的鹽酸調節(jié)pH時，H+能破壞銅氨 絡離子的穩(wěn)定結構，釋放出NH+，進而生成堿式氯化銅沉淀，其反應 方程式見式(1)。2Cu(NH3)d 2+CI +5H+3H0 二Cu2C1(0H>, j+8 NH (1)當調節(jié)銅氨廢液pH為5. 46. 4時，銅的回收率較高，均在98%以上, 化學沉淀法回收銅的最佳pH為6. 0左右

5、，pH過高或過低都不利于 Ci2C1(OH)的沉淀，pH過低會導致Ci2C1(OH)的復溶，pH過高則難以破 壞銅氨絡離子穩(wěn)定的配位鍵。工藝流程圖如下:電鍍污泥占取-稀硫酸水泥、砂石凈化渣凈化除朵凈化液化體氮水鐵紅顏料-I制鐵紅1蘇湮余膽希-N9O2 -煤油 険載有機相 壷硫酸復-濃縮結晶(硫戰(zhàn)錢溶液硫酸銅T濃縮結晶卜跡輕亂圖4電鍍污泥中銅回收流程圖化學沉淀法是比較成熟的一種對電鍍污泥中銅的回收的方法?；瘜W沉淀法的成本低，操作方便，較適合小規(guī)模的回收利用，具有一定 的工業(yè)化應用，由于其主要的設備要求比較低，容易滿足。所以化學 沉淀法會迅速發(fā)展。3. 硫酸萃取法電鍍污泥中的金屬經硫酸浸出，用 M

6、564一煤油一 H2SO。體系萃取分離浸出液中的銅，用碳酸鈉沉淀分離萃取余液中的鎳。 其工藝流程圖 如下:電卑污泥卜一|硫酸溶解過濾 二電鍍污泥浸岀液有機相M5640萃取|負載有機相1萃余液1硫酸反萃取鋼除氏1誡縮，結晶頁麗加入磁酸鈉硫酸銅產品*濾液排放TT銀產品圖5電鍍污泥萃取回收流程圖電鍍污泥硫酸浸出液中的銅和鎳，可采用 P507、M5640萃取劑萃取。對含銅和鎳的電鍍污泥，采用溶劑萃取法分離銅和鎳的工藝流程是可行的，可以有效的分離銅和鎳，銅和鎳的回收率達到90%以上。該工藝技術可行，操作簡單。反萃取后的萃取劑，再生可 以重新使用到萃取步驟。 用萃取法對銅和鎳有很高的選擇性， 有利于 對電

7、鍍污泥中其他重金屬的選擇， 這樣能很好的實現(xiàn)最大的資源合理 化4 結語電鍍污泥中銅的回收難度較大， 電鍍污泥中的銅的質量濃度、 性質及 成分也不盡相同。 從資源回收技術和工程工藝發(fā)展的方向分析， 總結 各種電鍍污泥中的銅的回收方法以及對一些新型回收技術有以下特 點：一是銨浸后電解或化學沉淀已經成為電鍍污泥中銅的回收的一種 較為普遍的方法， 通過氨浸后制取硫酸銅可以減少工藝流程， 提高銅 的回收率，但工作環(huán)境污染嚴重， 對操作人員危害較大， 藥劑耗量大， 設備腐蝕嚴重，在某些工程 中已被萃取法取代。 二是隨著旋流電積技術的發(fā)展， 為了更好的縮短 對電鍍污泥中的銅回收的流程， 直接采取兩步法， 就

8、可以將電鍍污泥 中的銅的直收率提高到 99%以上，直接可以電積成銅板，解決了以前 電解法直接生成銅粉的問題，旋流電積技術具有能耗低、選擇性強、 金屬回收率高等特點， 能夠從高雜質含量的低銅、 低鎳浸出液中選擇 性地回收銅旋流電積過程不產生任何有毒氣體，電積后液被循環(huán)利 用，工藝環(huán)境友好。旋流電積法處在試驗階段，有待于進一步在工廠 的實踐。三是萃取法適合回收含量高，且對環(huán)保要求不高的。 綜上所述， 電鍍污泥中銅回收技術中旋流電積法有很強的競爭力， 作 為一門新技術，旋流法回收率高是以后廢渣中銅， 鎳回收的重要技術。 以后電鍍污泥中銅的回收技術會越來越好， 減少電鍍污泥對環(huán)境的危 害，使其成為很好的資源。參考文獻： 1 郭學益，石文堂，李 棟，田慶華 .采用旋流電積技術從電 鍍污泥中回收銅和鎳 J, 中國有色金屬學報,2010, 1004-0609(2010)12-2425-062 周志明 . 吾石華 .Zhou Zhiming .Wu Shihua 從含銅電鍍污泥中回收銅和鐵的工藝研究 J, 無機鹽工業(yè)2007,39(12)3 彭濱. PENG Bin 電鍍污泥中銅和鎳的回收 J, 山東化工2006,35(1)4 Wallg Y M ，Chen T C ，Yeh K J ，et a1 Stabilization of