申請日2013.12.05
公開(公告)日2015.03.18
IPC分類號C22B15/00; C22B7/00
摘要
公開了一種從含銅廢水中回收銅的方法，所述方法包括：(S1)將含銅廢水加入到流化床反應(yīng)器中;(S2)向流化床反應(yīng)器中的含銅廢水中添加硫化物以在廢水中形成CuS顆粒;(S3)在使具有在(S2)中形成的CuS顆粒的廢水在流化床反應(yīng)器中再循環(huán)的同時，使CuS顆粒生長為CuS晶體;以及(S4)回收(S3)中形成的CuS晶體。
權(quán)利要求書
1.一種從含銅廢水中回收銅的方法，所述方法包括：
(S1)將含銅廢水加入到流化床反應(yīng)器中;
(S2)向流化床反應(yīng)器中的含銅廢水中添加硫化物，以在廢水中形成CuS 顆粒;
(S3)在使具有在(S2)中形成的CuS顆粒的廢水在流化床反應(yīng)器中再 循環(huán)同時，使CuS顆粒生長為CuS晶體;以及
(S4)回收(S3)中形成的CuS晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)含銅廢水是含有低濃度銅的廢 水時，還在(S1)之前執(zhí)行預(yù)處理工藝，所述預(yù)處理工藝包括：
(P1)將含低濃度銅的廢水加入到填充有吸附劑的吸附柱中，以將Cu2+吸附到吸附劑;
(P2)將(P1)中的具有吸附的Cu2+的吸附劑浸入到酸溶液或鹽溶液中 以溶解Cu2+，然后從吸附劑解吸Cu2+;以及
(P3)將回收的(P1)和(P2)中的酸溶液的pH調(diào)節(jié)至1～3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，(P1)中含低濃度銅的廢水具有 小于50ppm的銅濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，(P1)中的吸附劑從由沸石、藻 酸鹽珠、用胺基表面改性的藻酸鹽珠和用巰基表面改性的藻酸鹽珠組成的組 中選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，(P2)中的酸溶液從由H2SO4溶 液、HNO3溶液和它們的混合物組成的組中選擇，鹽溶液從由NaCl溶液、MgCl2溶液和它們的混合物組成的組中選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，(P2)中的具有溶解的Cu2+的酸 溶液的pH是1或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，用于調(diào)節(jié)(P2)中的具有溶解的 Cu2+的酸溶液的pH的試劑從包括NaOH和KOH的強(qiáng)堿溶液的稀釋溶液中選 擇。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，(P3)中的具有溶解的Cu2+的酸 溶液的pH是1～3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，CuS顆粒具有4～5g/cm3的密度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，CuS顆粒具有范圍從-10mV至 +10mV的表面電荷。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在(S3)中，添加用于促進(jìn)生 長成CuS晶體的添加劑，并且添加劑包括從三乙醇胺和乙二胺四乙酸中選擇 的一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在(S3)中，具有CuS顆粒的 廢水在流化床反應(yīng)器中再循環(huán)的流速是450～500mL/min。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，流化床反應(yīng)器中的廢水具有1～3 的pH。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，流化床反應(yīng)器包括用沙粒種子 填充的流化床。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，用沙粒種子填充的流化床具有 與從硫化床反應(yīng)器的底部開始計算的硫化床反應(yīng)器的總高度的2～10%相對應(yīng) 的高度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，沙粒種子的表面涂覆有從Ca、 K和Mg的陽離子中選擇的一種或多種。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，沙粒種子具有1～10mm的直 徑。
18.一種通過權(quán)利要求1至14中的任何一種方法回收的CuS晶體。
說明書
從含銅廢水中回收銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及從含銅廢水中回收銅的方法。
背景技術(shù)
伴隨近來對環(huán)境污染的高度關(guān)注，取代了導(dǎo)致土壤污染問題和填埋空間 問題的傳統(tǒng)方法(包括簡單填埋或海洋傾倒)，廢物處理方法轉(zhuǎn)變成包括廢物 的再循環(huán)利用的凈化技術(shù)，以防止環(huán)境污染并使資源再循環(huán)利用。因此，正 在對凈化技術(shù)進(jìn)行深入的研究。
尤其在廢物含有重金屬的情況下，盡管當(dāng)前的趨勢是對重金屬再循環(huán)利 用，但是傳統(tǒng)的廢物處理方法將這些重金屬簡單地丟棄，這種資源的浪費(fèi)是 我們所不期望的并且會導(dǎo)致環(huán)境污染。
會導(dǎo)致上述問題的含有重金屬的廢水的示例可以包括在半導(dǎo)體制造工藝 中產(chǎn)生的廢水，并且根據(jù)使用的溶劑的類型可以產(chǎn)生含有各種組分的廢水。 具體地講，銅是有毒的，因此需要在廢水處理時去除或回收銅的技術(shù)，以在 其他領(lǐng)域中重新使用這些銅。
作為用于去除重金屬的傳統(tǒng)技術(shù)，通常采用下面的方法，即，添加諸如 石灰(Ca(OH)2)、氫氧化鈉(NaOH)等的堿性試劑，然后形成沉淀，但是上 述方法存在各種金屬會作為雜質(zhì)存在于沉淀中并難以重新使用的缺點(diǎn)，因此 額外地產(chǎn)生用于處理包含過量金屬的沉淀物的成本。因此，對從含銅廢水中 有效地去除并回收銅的合適的方法的需求增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖提供一種從含銅廢水中回收銅的方法，所述方法可以處理包 含在任何工業(yè)廢水中的銅。
相應(yīng)地，本發(fā)明的優(yōu)選第一實(shí)施例提供了一種從含銅廢水中回收銅的方 法，所述方法包括：(S1)將含銅廢水加入到流化床反應(yīng)器中;(S2)向流化 床反應(yīng)器中的含銅廢水中添加硫化物，以在廢水中形成CuS顆粒;(S3)在 使具有在(S2)中形成的CuS顆粒的廢水在流化床反應(yīng)器中再循環(huán)的同時， 使CuS顆粒生長為CuS晶體;以及(S4)回收(S3)中形成的CuS晶體。
在以上的實(shí)施例中，當(dāng)含銅廢水是含有低濃度銅的廢水的情況下，還可 以在(S1)之前執(zhí)行預(yù)處理工藝，所述預(yù)處理工藝包括：(P1)將含低濃度銅 的廢水加入到填充有吸附劑的吸附柱中，以將Cu2+吸附到吸附劑;(P2)將 (P1)中的具有吸附的Cu2+的吸附劑浸入到酸溶液或鹽溶液中以溶解Cu2+， 然后從吸附劑解吸Cu2+;以及(P3)將經(jīng)歷了(P1)和(P2)的酸溶液的pH 調(diào)節(jié)至1～3。
在以上的實(shí)施例中，(P1)中含低濃度銅的廢水可以具有小于50ppm的 銅濃度。
在以上的實(shí)施例中，(P1)中的吸附劑可以從由沸石、藻酸鹽珠、用胺基 (-NH2)表面改性的藻酸鹽珠和用巰基(–SH)表面改性的藻酸鹽珠組成的 組中選擇。
在以上的實(shí)施例中，(P2)中的酸溶液可以從由H2SO4溶液、HNO3溶液 和它們的混合物組成的組中選擇，鹽溶液可以從由NaCl溶液、MgCl2溶液和 它們的混合物組成的組中選擇。
在以上的實(shí)施例中，(P2)中的具有溶解的Cu2+的酸溶液的pH可以是1 或更小。
在以上的實(shí)施例中，用于調(diào)節(jié)(P2)中的pH的試劑可以從包括NaOH 溶液和KOH溶液等的強(qiáng)堿溶液的稀釋溶液中選擇。
在以上的實(shí)施例中，(P3)中的酸溶液的pH可以是1～3。
在以上的實(shí)施例中，CuS顆�？梢跃哂�4～5g/cm3的密度。
在以上的實(shí)施例中，CuS顆�？梢跃哂蟹秶鷱�-10mV至+10mV的表面電 荷。
在以上的實(shí)施例中，在(S3)中，可以添加用于促進(jìn)生長成CuS晶體的 添加劑，并且添加劑包括從三乙醇胺(TEA)和乙二胺四乙酸(EDTA)中選 擇的一種或多種。
在以上的實(shí)施例中，在(S3)中，具有CuS顆粒的廢水在流化床反應(yīng)器 中再循環(huán)的流速可以是450～500mL/min。
在以上的實(shí)施例中，流化床反應(yīng)器中的廢水可以具有1～3的pH。
在以上的實(shí)施例中，流化床反應(yīng)器可以包括用沙粒種子填充的流化床。
在以上的實(shí)施例中，用沙粒種子填充的流化床可以具有與從硫化床反應(yīng) 器的底部開始計算的硫化床反應(yīng)器的總高度的2～10%相對應(yīng)的高度。
在以上的實(shí)施例中，沙粒種子可以涂覆有從包括Ca、K和Mg的陽離子 中選擇的一種或多種。
在以上的實(shí)施例中，沙粒種子可以具有1～10mm的直徑。
另外，本發(fā)明的優(yōu)選的第二實(shí)施例提供了通過如上的方法回收的CuS晶 體。
