公布日：2022.11.01
申請(qǐng)日：2022.08.04
分類號(hào)：C02F9/06(2006.01)I;C02F1/461(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的處理效率低、回收銅產(chǎn)品的品質(zhì)差、成本高的技術(shù)問題。酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，包括：過濾單元，所述過濾單元處理酸性含銅廢水并輸出濾液；濃縮單元，所述濃縮單元處理濾液并輸出濃縮液；第一分離單元，所述第一分離單元調(diào)節(jié)濃縮液的pH并通過固液分離處理輸出清液；第二分離單元，所述第二分離單元調(diào)節(jié)第一清液的pH并通過固液分離處理輸出固體；富集單元，所述富集單元處理固體并輸出銅離子的富集液；還原單元，所述還原單元處理銅離子的富集液并輸出銅單質(zhì)。酸性含銅廢水的處理方法，采用上述的處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求書
1.酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括：過濾單元(100)，所述過濾單元(100)處理酸性含銅廢水并輸出濾液；濃縮單元(200)，所述濃縮單元(200)處理濾液并輸出濃縮液；第一分離單元(300)，所述第一分離單元(300)調(diào)節(jié)濃縮液的pH并通過固液分離處理輸出清液；第二分離單元(400)，所述第二分離單元(400)調(diào)節(jié)第一清液的pH并通過固液分離處理輸出固體；富集單元(500)，所述富集單元(500)處理固體并輸出銅離子的富集液；還原單元(600)，所述還原單元(600)處理銅離子的富集液并輸出銅單質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述過濾單元(100)包括過濾設(shè)備；所述濃縮單元(200)包括膜分離設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一分離單元(300)包括：第一調(diào)節(jié)池，用于使?jié)饪s液和第一調(diào)節(jié)劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出第一固液混合物；第一加料設(shè)備，用于向第一調(diào)節(jié)池中輸入第一調(diào)節(jié)劑；第一固液分離設(shè)備，用于對(duì)第一固液混合物進(jìn)行固液分離并輸出清液。
4.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述第二分離單元(400)包括：第二調(diào)節(jié)池，用于使清液和第二調(diào)節(jié)劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出第二固液混合物；第二加料設(shè)備，用于向第二調(diào)節(jié)池中輸入第二調(diào)節(jié)劑；第二固液分離設(shè)備，用于對(duì)第二固液混合物進(jìn)行固液分離并輸出固體。
5.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述富集單元(500)包括：反應(yīng)池，用于使固體和溶解劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出銅離子的富集液；第三加料設(shè)備，用于向反應(yīng)池中輸入溶解劑。
6.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括凈化單元(700)，所述凈化單元(700)處理固體并去除固體中的雜質(zhì)和陰離子還原單元(600)還原單元(600)。
7.如權(quán)利要求6所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述凈化單元(700)包括：洗滌池，用于使固體和洗滌水反應(yīng)并輸出第三固液混合物；加水設(shè)備，用于向洗滌池中輸入洗滌水；第三固液分離設(shè)備，用于對(duì)第三固液混合物進(jìn)行固液分離并向富集單元(500)輸出凈化后的固體。
8.如權(quán)利要求1所述的酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：所述還原單元(600)包括旋流電積設(shè)備。
9.酸性含銅廢水的處理方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-8之一所述的處理系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的酸性含銅廢水的處理方法，其特征在于：所述濃縮液中銅離子的濃度為5-20g/L；所述第一分離單元(300)調(diào)節(jié)濃縮液的pH為3-5；所述第二分離單元(400)調(diào)節(jié)第一清液的pH為6-9；所述富集單元(500)處理固體的pH為0-3，溫度為10-60℃，時(shí)間為0.5-2h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)以及處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的處理效率低、回收銅產(chǎn)品的品質(zhì)差、成本高的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，技術(shù)方案如下：
酸性含銅廢水的處理系統(tǒng)，包括：過濾單元，所述過濾單元處理酸性含銅廢水并輸出濾液；濃縮單元，所述濃縮單元處理濾液并輸出濃縮液；第一分離單元，所述第一分離單元調(diào)節(jié)濃縮液的pH并通過固液分離處理輸出清液；第二分離單元，所述第二分離單元調(diào)節(jié)第一清液的pH并通過固液分離處理輸出固體；富集單元，所述富集單元處理固體并輸出銅離子的富集液；還原單元，所述還原單元處理銅離子的富集液并輸出銅單質(zhì)。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述過濾單元包括過濾設(shè)備。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述濃縮單元包括膜分離設(shè)備。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第一分離單元包括：第一調(diào)節(jié)池，用于使?jié)饪s液和第一調(diào)節(jié)劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出第一固液混合物；第一加料設(shè)備，用于向第一調(diào)節(jié)池中輸入第一調(diào)節(jié)劑；第一固液分離設(shè)備，用于對(duì)第一固液混合物進(jìn)行固液分離并輸出清液。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第二分離單元包括：第二調(diào)節(jié)池，用于使清液和第二調(diào)節(jié)劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出第二固液混合物；第二加料設(shè)備，用于向第二調(diào)節(jié)池中輸入第二調(diào)節(jié)劑；第二固液分離設(shè)備，用于對(duì)第二固液混合物進(jìn)行固液分離并輸出固體。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述富集單元包括：反應(yīng)池，用于使固體和溶解劑進(jìn)行反應(yīng)并輸出銅離子的富集液；第三加料設(shè)備，用于向反應(yīng)池中輸入溶解劑。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括凈化單元，所述凈化單元處理固體并去除固體中的雜質(zhì)和陰離子。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述凈化單元包括：洗滌池，用于使固體和洗滌水反應(yīng)并輸出第三固液混合物；加水設(shè)備，用于向洗滌池中輸入洗滌水；第三固液分離設(shè)備，用于對(duì)第三固液混合物進(jìn)行固液分離并向富集單元輸出凈化后的固體。
作為本發(fā)明第一方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述還原單元包括旋流電積設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，還提供了酸性含銅廢水的處理方法，技術(shù)方案如下：
酸性含銅廢水的處理方法，采用上述第一方面所述的處理系統(tǒng)。
作為本發(fā)明第二方面的進(jìn)一步改進(jìn)：所述濃縮液中銅離子的濃度為5-20g/L；所述第一分離單元調(diào)節(jié)濃縮液的pH為3-5；所述第二分離單元調(diào)節(jié)第一清液的pH為6-9；所述富集單元處理固體的pH為0-3，溫度為10-60℃，時(shí)間為0.5-2h。
本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：采用過濾單元去除廢水中的固體顆粒和懸浮物，提升后續(xù)單元的工作效率。通過對(duì)廢水進(jìn)行濃縮，不僅顯著減少了后續(xù)單元的處理量，節(jié)省了設(shè)備空間，而且提升了銅離子的濃度，有助于降低銅單質(zhì)回收過程的電能消耗。通過第一分離單元脫除了絕大多數(shù)高價(jià)金屬離子，有助于提升銅離子的純度，進(jìn)而提升銅單質(zhì)產(chǎn)品的品質(zhì)。通過第二分離單元脫除了絕大多數(shù)對(duì)陽極有害的陰離子，延長了陽極壽命，并減少了有害氣體氯氣的產(chǎn)生。通過富集單元得到濃度較高的銅離子的富集液，可顯著提升銅單質(zhì)的回收效率。由此可見，本發(fā)明的各級(jí)單元協(xié)同合作，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入成本低，既高效又環(huán)保，運(yùn)行成本低且銅產(chǎn)品的品質(zhì)高，具有極強(qiáng)的實(shí)用性，尤其適合于對(duì)酸性含銅廢水尤其是銅離子濃度在500mg/L以下鍍銅廢水進(jìn)行處理。
（發(fā)明人：宋岱峰）
