淺談曝氣在回收銅處理中的作用

1、淺談曝氣在回收銅處理中的作用摘要回收含銅廢液、污泥中的銅，生產(chǎn)硫酸銅產(chǎn)品，不僅變廢為寶，減少了污染，而且有良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要論述了曝氣在回收銅處理中的作用，指出了現(xiàn)有曝氣設(shè)備在含銅廢液處理中存在和有待解決的問題及其應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞含銅廢液；硫酸銅；曝氣；回收率一、概述 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，印刷線路板廠和電鍍廠日益增多，含銅廢液、污泥量也隨之增大。由于含銅廢液、污泥回收處理工藝復(fù)雜，設(shè)備防腐要求高，能耗較大，而每個(gè)廠的廢液、污泥量相對來說又不大，因此單獨(dú)處理經(jīng)濟(jì)上不合算，現(xiàn)在一般都是交給專門的回收廠家進(jìn)行回收處理。 回收銅處理就是回收含銅廢液、污泥中的銅離子，生產(chǎn)硫酸銅產(chǎn)品。由于含銅廢液、

2、污泥中含有大量的Cu+，需通過通入氧氣，使其氧化為Cu2+，才能形成氫氧化銅的沉淀分離出來。現(xiàn)常規(guī)處理工藝流程如下： 由于曝氣效果直接影響到Cu+的轉(zhuǎn)化率，從而影響銅的回收率，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時(shí)也影響濾液的處理。 筆者曾主持了深圳市東江環(huán)保廢物處理站曝氣系統(tǒng)的試驗(yàn)及改造活動。深圳市東江環(huán)保廢物處理站位于深圳市寶安區(qū)沙井鎮(zhèn)沙一村，是一家專業(yè)從事工業(yè)廢棄物處理的公司。該處理站共有3臺曝氣反應(yīng)罐，容積為16m3(2.4m3.75m)，3臺曝氣反應(yīng)罐交替工作，反應(yīng)停留時(shí)間為2小時(shí)。該處理站收集的含銅廢液、污泥中的Cu+含量一般為2g/L。二、處理站原曝氣系統(tǒng) 該處理站原采用風(fēng)機(jī)通過PVC穿孔管增氧，

3、同時(shí)配套有攪拌機(jī)，以使廢液充氧均勻和防止形成的氫氧化銅沉淀物在反應(yīng)罐中沉淀。原風(fēng)機(jī)風(fēng)量為0.5m3/min，配電機(jī)為4KW。由于該曝氣系統(tǒng)增氧量不夠，出水中Cu+的含量較高，銅的回收率僅為90%。三、處理站現(xiàn)有曝氣系統(tǒng) 我們于2002年1月對該站原有曝氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造。在保證反應(yīng)所需氧氣的前提下，力求提高氧氣的利用率，減少動力消耗，同時(shí)力求增氧均勻，廢液混合均勻。本次改造采用了可變微孔曝氣軟管為本系統(tǒng)的增氧、攪拌設(shè)備。 4Cu+O2+2H2O= 4Cu2+ 4OH 經(jīng)計(jì)算，2g/L Cu+氧化為Cu2+所需的增氧量為0.5g/L；為了使廢液混合均勻，氫氧化銅的沉淀物在反應(yīng)罐中不沉淀，曝氣軟管的

4、單位曝氣量取為8m3/m.h，氧的轉(zhuǎn)化率取12%，則所需空氣量為2.2m3/min。 本次改造選用了長沙鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的TSB-65型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為2.21m3/min，升壓為49KPa，配電機(jī)功率為5.5KW，以確保Cu+氧化所需的氧氣量。 本次改造工程的關(guān)鍵在于用可變微孔曝氣軟管取代了PVC穿孔管。可變微孔曝氣軟管由加強(qiáng)聚氯乙烯和橡膠合成，內(nèi)襯化學(xué)纖維網(wǎng)線，耐酸、堿腐蝕，耐壓強(qiáng)度高；可變孔為狹縫狀，長度為2mm，均勻排布，每米3600個(gè)；具有氧轉(zhuǎn)化率高、動力消耗低、布?xì)饩鶆颉⒆枇p失小、安裝簡單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。 本改造工程共用曝氣軟管51m，用玻璃鋼支架固定于曝氣反應(yīng)罐底，水平間距300

5、mm均布，距罐底300mm。 本系統(tǒng)運(yùn)行已有1年多，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果良好，出水中Cu+的含量較低，銅的回收率提高至98%，大大降低了該處理站的生產(chǎn)成本。 但由于反應(yīng)罐中廢液的溫度較高（一般60左右），曝氣量大，因此長時(shí)間使用后，曝氣軟管微孔閉合不好，導(dǎo)致廢液、污泥進(jìn)入曝氣軟管內(nèi)，造成微孔的堵塞。 由于銅既溶于酸，又溶于氨水，因此每隔一段時(shí)間必須向反應(yīng)罐中加入酸或氨水，以溶解、排出曝氣軟管中的廢銅液，保持曝氣軟管內(nèi)的清潔。四、小結(jié) 曝氣軟管的增氧效率高于穿孔管，但應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)其彈性的改進(jìn)，以更好地應(yīng)用于生產(chǎn)。 本次改造工程僅耗資1.5萬元，但年產(chǎn)值提高了近100萬，同時(shí)減輕了濾液的反續(xù)處理負(fù)荷，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。 由于深圳及周邊電鍍廠、電子廠、線路板廠多，含銅廢液量大，難處理，該處理站有效地解決了這些廠家的后顧之憂，變廢為寶，產(chǎn)生了良好的