公布日：2022.01.11
申請(qǐng)日：2020.07.09
分類號(hào)：C02F9/06(2006.01)I;C25C5/02(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，包括以下步驟：S1、將含焦銅廢水經(jīng)過保安過濾除去所述含焦銅廢水中的不溶性雜質(zhì)；S2、加入氫氧化鈣發(fā)生混凝反應(yīng)；S3、經(jīng)過保安過濾并通過UF膜和RO膜后過濾得到純水使含焦銅廢水濃縮；S4、將含焦銅廢水通入離子交換器發(fā)生離子交換；S5、將S4中的含焦銅廢水再次過濾除去不溶性雜質(zhì)；S6、向S5的焦銅濃縮液加入硫酸亞鐵發(fā)生共沉淀并過濾除雜；S6、將所述焦銅解析濃縮液通入電解槽進(jìn)行電解；S7、當(dāng)電解液達(dá)到電解極限，再將剩余的電解液重新進(jìn)行S4至S6操作步驟。本發(fā)明具備使得廢水中的絕大多數(shù)銅離子經(jīng)過處理可以回收利用，既節(jié)約了成本也不會(huì)造成重金屬污染的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將含焦銅廢水經(jīng)過保安過濾除去所述含焦銅廢水中的不溶性雜質(zhì)；S2、向過濾之后的含焦銅廢水中加入氫氧化鈣，使含焦銅廢水與氫氧化鈣發(fā)生混凝反應(yīng)，并調(diào)節(jié)PH至7~8，回收廢水中過量的焦磷酸根離子並且破絡(luò)，使銅離子形成氫氧化銅沉淀，之后再次經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)；S3、將S2中的經(jīng)過保安過濾的除焦銅廢水通過UF膜和RO膜后得到純水，并使含焦銅廢水濃縮；S4、將濃縮之后的含焦銅廢水通入離子交換器，使銅離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換，交換樹脂采用SO42~型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；S5、將S4中發(fā)生離子交換之后的含焦銅廢水再次經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)，之后通過UF膜和RO膜后得到純水，并再次使含焦銅廢水濃縮；S6、向S5產(chǎn)生焦銅濃縮液加入硫酸亞鐵，在pH為8～9時(shí)，銅處于比較穩(wěn)定的螯合狀態(tài)，加入硫酸亞鐵，將銅還原為Cu2O，而鐵以二價(jià)和三價(jià)氫氧化物形式存在，利用鐵的氫氧化物的凝聚作用，將Cu2O吸附，發(fā)生共沉淀，并經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)，之后通過UF膜和RO膜后得到純水，并使含焦銅廢水濃縮S7、將所述焦銅解析濃縮液通過輸送泵送入電解槽進(jìn)行電解，使S2中殘留的銅絡(luò)合物完全破絡(luò)，溶液中的銅離子產(chǎn)生離子遷移和電極反應(yīng)，即廢水中的銅離子向陰極遷移，并在陰極上產(chǎn)生還原反應(yīng)，使金屬沉積；S8、當(dāng)電解液達(dá)到電解極限，再將剩余的電解液重新進(jìn)行S4至S6操作步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于：S2中焦銅廢水的破絡(luò)反應(yīng)方程式如下：P2O74~+2Ca2+→Ca2P2O7；焦銅廢水的化學(xué)混凝反應(yīng)方程式如下：Cu2++2OH~→Cu(OH)2↓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于：S4中交換樹脂與含焦銅廢水中的銅離子和焦磷酸根離子發(fā)生交換反應(yīng)，反應(yīng)方程式：3(R≡N)2SO4+6~＝(R≡N)6+3SO42~。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于：所述電解槽的陽極采用鍍鉑鈦板，陰極采用薄銅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于：向S5產(chǎn)生焦銅濃縮液加入硫酸亞鐵，在pH為8～9時(shí)，銅處于比較穩(wěn)定的螯合狀態(tài)，加入硫酸亞鐵，將銅還原為Cu2O，而鐵以二價(jià)和三價(jià)氫氧化物形式存在，利用鐵的氫氧化物的凝聚作用，將Cu2O吸附，發(fā)生共沉淀，并經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)，之后通過UF膜和RO膜后得到純水，并使含焦銅廢水濃縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，其特征在于：S7中當(dāng)電解液中的銅離子低于5mg/L時(shí)為電解極限。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，具備使得廢水中的絕大多數(shù)銅離子經(jīng)過處理可以回收利用，既節(jié)約了成本也不會(huì)造成重金屬污染的優(yōu)點(diǎn)，解決了目前的分流銅系含酸銅、焦銅等。如此分流是相當(dāng)不科學(xué)的，酸銅中的游離的銅離子與焦銅混在一起，增加了處理難度，當(dāng)混在一起的酸銅、焦銅廢水沉淀處理時(shí)，投NaOH調(diào)節(jié)PH沉淀銅離子，實(shí)際上是OH~離子與焦磷酸根爭(zhēng)奪，Cu2+根據(jù)化學(xué)平衡的化學(xué)基理，水中最終還是會(huì)有相當(dāng)量的Cu2+，由此排放的廢水會(huì)造成嚴(yán)重的重金屬污染的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種含焦銅廢水的處理及回用的方法，包括以下步驟：
S1、將含焦銅廢水經(jīng)過保安過濾除去所述含焦銅廢水中的不溶性雜質(zhì)；
S2、向過濾之后的含焦銅廢水中加入氫氧化鈣，使含焦銅廢水與氫氧化鈣發(fā)生混凝反應(yīng)，并調(diào)節(jié)PH至7~8，回收廢水中過量的焦磷酸根離子並且破絡(luò)，使銅離子形成氫氧化銅沉淀，之后再次經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)；
S3、將S2中的經(jīng)過保安過濾的除焦銅廢水通過UF膜和RO膜后得到純水，并使含焦銅廢水濃縮；
S4、將濃縮之后的含焦銅廢水通入離子交換器，使銅離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換，交換樹脂采用SO42~型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；
S5、將S4中發(fā)生離子交換之后的含焦銅廢水再次經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)，之后通過UF膜和RO膜后得到純水，并再次使含焦銅廢水濃縮；
S6、向S5產(chǎn)生焦銅濃縮液加入硫酸亞鐵，在pH為8～9時(shí)，銅處于比較穩(wěn)定的螯合狀態(tài)，加入硫酸亞鐵，將銅還原為Cu2O，而鐵以二價(jià)和三價(jià)氫氧化物形式存在，利用鐵的氫氧化物的凝聚作用，將Cu2O吸附，發(fā)生共沉淀，并經(jīng)過保安過濾除去不溶性雜質(zhì)，之后通過UF膜和RO膜后得到純水，并使含焦銅廢水濃縮
S7、將所述焦銅解析濃縮液通過輸送泵送入電解槽進(jìn)行電解，使S2中殘留的銅絡(luò)合物完全破絡(luò)，溶液中的銅離子產(chǎn)生離子遷移和電極反應(yīng)，即廢水中的銅離子向陰極遷移，并在陰極上產(chǎn)生還原反應(yīng)，使金屬沉積；
S8、當(dāng)電解液達(dá)到電解極限，再將剩余的電解液重新進(jìn)行S4至S6操作步驟。
優(yōu)選的，S2中焦銅廢水的破絡(luò)反應(yīng)方程式如下：P2O74~+2Ca2+→Ca2P2O7；焦銅廢水的化學(xué)混凝反應(yīng)方程式如下：Cu2++2OH~→Cu(OH)2↓
優(yōu)選的，S4中交換樹脂與含焦銅廢水中的銅離子和焦磷酸根離子發(fā)生交換反應(yīng)，反應(yīng)方程式：3(R≡N)2SO4+6~＝(R≡N)6+3SO42~。
優(yōu)選的，所述電解槽的陽極采用鍍鉑鈦板，陰極采用薄銅片。
優(yōu)選的，S8中當(dāng)電解液中的銅離子低于5mg/L時(shí)為電解極限。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：含焦銅廢水中的銅離子經(jīng)電解后生成了銅粉，可以進(jìn)行二次利用，大大降低了成本；使用離子交換~電解~再離子交換的循環(huán)步驟，能夠?qū)€~離子最大程度地回收；含焦銅廢水中的廢水經(jīng)處理后變成了車間可回用的純水；綜上所述，本發(fā)明提供的種含焦銅廢水的處理及回用的方法，能夠?qū)⒑广~廢水中的焦磷酸根離子電解氧化生成磷酸根離子，將銅離子電解生成銅粉。從而降低處理成本，提升經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也很好地保護(hù)了環(huán)境，具備良好的推廣前景。
（發(fā)明人：湛杰）
