公布日：2023.04.07
申請日：2023.02.01
分類號：C22B7/00(2006.01)I;C25C1/12(2006.01)I;C22B15/00(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，本發(fā)明通過提供礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)防止其在靜置過程中發(fā)生析出沉淀。為含銅酸性廢水的高效處理提供技術(shù)支撐，銅的活性炭吸附率高達(dá)95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率可達(dá)90％以上，銅的總回收率為80％以上。另外再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用，設(shè)備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應(yīng)性強、對環(huán)境友好，既緩解了優(yōu)質(zhì)銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現(xiàn)了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。
權(quán)利要求書
1.一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于，包括如下步驟：首先將礦山廢水引入到初級處理池，在初級處理池的入口處設(shè)置至少四層過濾網(wǎng)，多層過濾網(wǎng)之間設(shè)置有膨潤土、活性炭、沸石和土工布填充夾層，礦山廢水經(jīng)過帶有填充夾層的多層過濾網(wǎng)的過濾流入初級處理池，初級處理池的出口處設(shè)置有微濾膜則通過微濾膜對流出初級處理池的礦山廢水再次進(jìn)行過濾操作，使得礦山廢水中雜質(zhì)進(jìn)行充分過濾，經(jīng)過過濾的酸性廢水則匯入電解處理池；將初級處理池入口處和出口處過濾出固體雜質(zhì)進(jìn)行收集，采用烘干研磨的形式對收集到的固體雜質(zhì)進(jìn)行處理，研磨成微粒后通過酸性溶液對其進(jìn)行溶解后再匯入電解處理池；對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)防止其在靜置過程中發(fā)生析出沉淀，在電解處理池的兩端設(shè)置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設(shè)置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設(shè)置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)設(shè)備中對其進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：在停止電解后電解剩余液體中加入送解吸柱中，加入A級解析液對含銅炭進(jìn)行淋濾解吸3～5h，所述的A級解析液是按質(zhì)量比水：98％硫酸：30％雙氧水＝1000：15～30：2～5制備的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：控制每小時所用A級解析液的質(zhì)量為解吸柱中含銅炭的質(zhì)量1～2倍，同時控制解A級解析液高出炭面10～20cm，解析完畢得到解析炭和富銅液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：將解析反應(yīng)的富銅液加入鐵粉進(jìn)行置換反應(yīng)，其中鐵粉用量按置換1kg銅需要0.88kg鐵粉量的1.05～1.3倍計并在機(jī)械攪拌條件下對富銅液進(jìn)行置換反應(yīng)30～60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應(yīng)結(jié)束后固液分離得到海綿銅和置換后液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：置換后液一部分返回第二步解吸反應(yīng)回用，剩余的置換后液送廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理后排放。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：初級處理池中微濾膜孔徑控制在0.3～0.5微米，出口壓力控制在0.3～0.5MPa，電解處理池中納濾膜的孔徑控制在0.1～0.3nm，出入口壓力控制在0.5～0.7MPa；所述初級處理中各層過濾網(wǎng)的孔徑相同且均為3～5mm，所述電解處理中陰極膜與陽極膜的相互間距為10～15cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝的工藝處理過程中，銅的活性炭吸附率高達(dá)95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率達(dá)90％以上，銅的總回收率為80％以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：電解處理池再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用，設(shè)備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應(yīng)性強、對環(huán)境友好，既緩解了優(yōu)質(zhì)銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現(xiàn)了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，包括如下步驟：
首先將礦山廢水引入到初級處理池，在初級處理池的入口處設(shè)置至少四層過濾網(wǎng)，多層過濾網(wǎng)之間設(shè)置有膨潤土、活性炭、沸石和土工布填充夾層，礦山廢水經(jīng)過帶有填充夾層的多層過濾網(wǎng)的過濾流入初級處理池，初級處理池的出口處設(shè)置有微濾膜則通過微濾膜對流出初級處理池的礦山廢水再次進(jìn)行過濾操作，使得礦山廢水中雜質(zhì)進(jìn)行充分過濾，經(jīng)過過濾的酸性廢水則匯入電解處理池；
將初級處理池入口處和出口處過濾出固體雜質(zhì)進(jìn)行收集，采用烘干研磨的形式對收集到的固體雜質(zhì)進(jìn)行處理，研磨成微粒后通過酸性溶液對其進(jìn)行溶解后再匯入電解處理池；
對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)防止其在靜置過程中發(fā)生析出沉淀，在電解處理池的兩端設(shè)置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設(shè)置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設(shè)置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)設(shè)備中對其進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解。
優(yōu)選的，在停止電解后電解剩余液體中加入送解吸柱中，加入A級解析液對含銅炭進(jìn)行淋濾解吸3～5h，所述的A級解析液是按質(zhì)量比水：98％硫酸：30％雙氧水＝1000：15～30：2～5制備的混合液。
優(yōu)選的，控制每小時所用A級解析液的質(zhì)量為解吸柱中含銅炭的質(zhì)量1～2倍，同時控制解A級解析液高出炭面10～20cm，解析完畢得到解析炭和富銅液。
優(yōu)選的，將解析反應(yīng)的富銅液加入鐵粉進(jìn)行置換反應(yīng)，其中鐵粉用量按置換1kg銅需要0.88kg鐵粉量的1.05～1.3倍計并在機(jī)械攪拌條件下對富銅液進(jìn)行置換反應(yīng)30～60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應(yīng)結(jié)束后固液分離得到海綿銅和置換后液。
優(yōu)選的，置換后液一部分返回第二步解吸反應(yīng)回用，剩余的置換后液送廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理后排放。
優(yōu)選的，初級處理池中微濾膜孔徑控制在0.3～0.5微米，出口壓力控制在0.3～0.5MPa，電解處理池中納濾膜的孔徑控制在0.1～0.3nm，出入口壓力控制在0.5～0.7MPa；所述初級處理中各層過濾網(wǎng)的孔徑相同且均為3～5mm，所述電解處理中陰極膜與陽極膜的相互間距為10～15cm。
優(yōu)選的，礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝的工藝處理過程中，銅的活性炭吸附率高達(dá)95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率達(dá)90％以上，銅的總回收率為80％以上。
優(yōu)選的，電解處理池再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用，設(shè)備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應(yīng)性強、對環(huán)境友好，既緩解了優(yōu)質(zhì)銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現(xiàn)了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。
本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：本發(fā)明提出的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明通過提供礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)防止其在靜置過程中發(fā)生析出沉淀，在電解處理池的兩端設(shè)置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設(shè)置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設(shè)置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)設(shè)備中對其進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解；
為含銅酸性廢水的高效處理提供廣闊的空間和現(xiàn)有相關(guān)企業(yè)的改造提供技術(shù)支撐，銅的活性炭吸附率高達(dá)95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率可達(dá)90％以上，銅的總回收率為80％以上。另外再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現(xiàn)了廢水循環(huán)利用，設(shè)備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應(yīng)性強、對環(huán)境友好，既緩解了優(yōu)質(zhì)銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現(xiàn)了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。
（發(fā)明人：王文勝;張饒;羅婷）
