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一种从酸性含中回收铜的方法

阅读:314发布:2020-05-24

专利汇可以提供一种从酸性含中回收铜的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种从酸性含 铜 废 水 中回收铜的方法,使废水发生微 电解 、置换反应,在 阴极 碳 表面还原沉积铜,达到回收金属铜的目的,在 铁 碳床中铁碳 质量 装填比铁∶碳=1~5。本 发明 具有方法简单、处理效果好、 费用 低和易于操作等优点,可用于回收矿山含铜酸性废水中铜。,下面是一种从酸性含中回收铜的方法专利的具体信息内容。

1.一种从酸性含中回收铜的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将矿山废水引入到一级处理池,在一级处理池入口处设置四层过滤网,第一层至第二层过滤网之间设置有均匀分布的膨润土,第二层至第三层过滤网之间设置有均匀分布的活性炭,第三层至第四层过滤网之间设置有均匀分布的沸石,在第一层过滤网与第四层过滤网外表面覆有土工布,在一级处理池出口处安装有微滤膜,该纳滤膜孔径控制在0.3~0.5微米,出口压控制在0.3~0.5MPa;
将一级处理后的废水引入到二级处理池,在二级处理池的两端设置有阴极板与阳极板,阴极板与阳极板之间设置有若干交替安置的阴极膜与阳极膜,并在二级处理池出口端与入口端设置有纳滤膜,该纳滤膜的孔径控制在0.1~0.3nm,出入口压力控制在0.5~
0.7MPa;
将矿山含铜氰废水送至由5~7级充气搅拌桶组成的活性炭吸附系统,在首级装炭高度为桶高的0.10~0.20倍、第2级装炭高度为桶高的0.15~0.25倍、第3级装炭高度为桶高的
0.20~0.30倍、第4级装炭高度为桶高的0.25~0.35倍、第5级装炭高度为桶高的0.30~
0.40倍、第6级装炭高度为桶高的0.35~0.45倍、第7级装炭高度为桶高的0.40~0.50倍和矿山含铜氰废水在各级搅拌时间为20~40min及在每隔1~2小时对各级进行充气搅拌3~
5min条件下采用活性炭吸附废水中的铜氰络离子,末级出来的吸附后液直接输至金矿氰化浸出工序回用,提炭时先提出首级充气搅拌桶的含铜炭,然后逐级将下一级炭提至上一级充气搅拌桶并在末级充气搅拌桶加入新活性炭;
将第一步活性炭吸附的含铜炭送解吸柱中,加入A级解析液对含铜炭进行淋滤解吸3~
5h,所述的A级解析液是按质量比水:98%硫酸:30%双水=1000:15~30:2~5制备的混合液,控制每小时所用A级解析液的质量为解吸柱中含铜炭的质量1~2倍,同时控制解A级解析液高出炭面10~20cm,解析完毕得到解析炭和富铜液;第三步置换反应:将第二步解吸反应的富铜液加入粉进行置换反应,所述铁粉用量按置换1kg铜需要0.88kg铁粉量的
1.05~1.3倍计并在机械搅拌条件下对富铜液进行置换反应30~60min,接着固液分离得到海绵铜和置换后液,待置换反应结束后固液分离得到海绵铜和置换后液。
2.如权利要求1所述的从酸性含铜废水中回收铜的方法,其特征在于:所选用的铁是铸铁屑、海绵铁、屑、以及含铁量≥70重量%的铁基合金屑中的任意一种;所用可以是活性炭、焦炭中的1至2种,且两种组合时,组合物各组元之间的比例是任意的,铁碳床处理的含铜废水的pH为0~6,铁碳床处理的含铜废水的pH为0~6。
3.如权利要求1所述的从酸性含铜废水中回收铜的方法,其特征在于:置换后液一部分返回第二步解吸反应回用,剩余的置换后液送废水处理系统进行达标处理后排放。
4.如权利要求1所述的从酸性含铜废水中回收铜的方法,其特征在于:所述一级处理中各层过滤网的孔径相同且均为3~5mm,所述二级处理中阴极膜与阳极膜的相互间距为10~
15cm。

说明书全文

一种从酸性含中回收铜的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及废水处理领域,特别涉及一种从酸性含铜废水中回收铜的方法。

背景技术

[0002] 铜有色金属矿等矿石中含有一定量的硫或硫化铜,在采选过程中,由于地下矿井和露天矿山表面的裸露,剥离岩土堆放于露天,大量尾矿堆存于尾矿库,在硫杆菌、氧化硫硫杆菌等生物的催化作用下,含铜硫化矿被氧化,经过雨水冲刷,便形成了含有铜离子、硫酸硫酸盐的矿山酸性废水。
[0003] 目前,国内外处理含铜矿山酸性废水的方法主要有石灰(石灰乳)中和沉淀法和铁屑置换法。石灰(石灰乳)中和沉淀法有工艺简单,成本低的优点,但存在无法回收利用铜金属资源,含重金属沉淀污泥量大,结垢严重,易堵塞管道,处置不当易造成二次环境污染等问题;铁屑置换法是一种古老的回收含铜矿山酸性废水中铜的方法,虽可以回收铜,但存在反应时间长,对铜离子难以完全置换等问题。因此寻求工艺简捷,投资费用低,操作管理简单的方法来实现铜的提取回收就是本发明所要解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明为了弥补现有技术的不足,提供了从酸性含铜废水中回收铜的方法。
[0005] 本发明是通过如下技术方案实现的:一种从酸性含铜废水中回收铜的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将矿山废水引入到一级处理池,在一级处理池入口处设置四层过滤网,第一层至第二层过滤网之间设置有均匀分布的膨润土,第二层至第三层过滤网之间设置有均匀分布的活性炭,第三层至第四层过滤网之间设置有均匀分布的沸石,在第一层过滤网与第四层过滤网外表面覆有土工布,在一级处理池出口处安装有微滤膜,该纳滤膜孔径控制在0.3~
0.5微米,出口压控制在0.3~0.5MPa;
(2)将一级处理后的废水引入到二级处理池,在二级处理池的两端设置有阴极板与阳极板,阴极板与阳极板之间设置有若干交替安置的阴极膜与阳极膜,并在二级处理池出口端与入口端设置有纳滤膜,该纳滤膜的孔径控制在0.1~0.3nm,出入口压力控制在0.5~
0.7MPa;
(3)将矿山含铜氰废水送至由5~7级充气搅拌桶组成的活性炭吸附系统,在首级装炭高度为桶高的0.10~0.20倍、第2级装炭高度为桶高的0.15~0.25倍、第3级装炭高度为桶高的0.20~0.30倍、第4级装炭高度为桶高的0.25~0.35倍、第5级装炭高度为桶高的0.30~0.40倍、第6级装炭高度为桶高的0.35~0.45倍、第7级装炭高度为桶高的0.40~0.50倍和矿山含铜氰废水在各级搅拌时间为20~40min及在每隔1~2小时对各级进行充气搅拌3~5min条件下采用活性炭吸附废水中的铜氰络离子,末级出来的吸附后液直接输至金矿氰化浸出工序回用,提炭时先提出首级充气搅拌桶的含铜炭,然后逐级将下一级炭提至上一级充气搅拌桶并在末级充气搅拌桶加入新活性炭;
(4)将第一步活性炭吸附的含铜炭送解吸柱中,加入A级解析液对含铜炭进行淋滤解吸
3~5h,所述的A级解析液是按质量比水:98%硫酸:30%双氧水=1000:15~30:2~5制备的混合液,控制每小时所用A级解析液的质量为解吸柱中含铜炭的质量1~2倍,同时控制解A级解析液高出炭面10~20cm,解析完毕得到解析炭和富铜液;第三步置换反应:将第二步解吸反应的富铜液加入铁粉进行置换反应,所述铁粉用量按置换1kg铜需要0.88kg铁粉量的
1.05~1.3倍计并在机械搅拌条件下对富铜液进行置换反应30~60min,接着固液分离得到海绵铜和置换后液,待置换反应结束后固液分离得到海绵铜和置换后液。
[0006] 本发明的从酸性含铜废水中回收铜的方法,所选用的铁是铸铁屑、海绵铁、屑、以及含铁量≥70重量%的铁基合金屑中的任意一种;所用可以是活性炭、焦炭中的1至2种,且两种组合时,组合物各组元之间的比例是任意的,铁碳床处理的含铜废水的pH为0~6,铁碳床处理的含铜废水的pH为0~6。
[0007] 本发明的从酸性含铜废水中回收铜的方法,置换后液一部分返回第二步解吸反应回用,剩余的置换后液送废水处理系统进行达标处理后排放。
[0008] 本发明的从酸性含铜废水中回收铜的方法,所述一级处理中各层过滤网的孔径相同且均为3~5mm,所述二级处理中阴极膜与阳极膜的相互间距为10~15cm。
[0009] 本发明的优点:该技术解决现阶段我国含铜氰废水资源化利用时存在工艺流程繁琐、操作条件苛刻、项目投资大和处理成本高等缺点,为含铜氰废水的高效处理提供广阔的空间和现有相关企业的改造提供技术支撑,铜的活性炭吸附率高达94%~97%,含铜炭解吸时铜的解吸率可达92%~94%,富铜液采用铁粉置换时铜的回收率可达94%~97%,铜的总回收率为84%~88%。另外,活性炭吸附后液的铜离子浓度低于10mg/L,可直接返回金矿氰化浸出工段,不会对金的浸出、吸附和金泥提纯等造成不良影响,实现了废水循环利用,设备简约、操作简单、投资少、成本低、适应性强、对环境友好,既缓解了优质铜矿资源供需日趋突出的矛盾,又实现了有害废物的减量化、资源化和无害化的高效处理。

具体实施方式

[0010] 实施例1某铜矿山含铜酸性废水,其铜离子浓度为163.5mg/L,pH2.5。应用本发明处理该废水,将该含铜废水通入铁碳流化床内置4∶1的铁碳,铁用钢屑,碳选用焦炭与活性炭的组合,比例为1∶4,含铜废水要覆盖铁碳床的铁碳而又不溢出铁碳床,停留2小时。处理出水铜离子浓度为1.14mg/L,pH5.2,铜的回收率达99.3%。
[0011] 实施例2某含铜多金属矿山含铜酸性废水,含有大量的重金属离子,其中含铜121.5mg/L、铅
12.2mg/L、镍15.8mg/L,pH为2.1。将该含铜废水通入内置阳阴极比为5∶1的铁碳曝气床,阳极是一种铁基合金,其成分以重量%计为:锰1.2,1.5,钕1.0,锌2.5,镍1.5,铁余量;阴极是焦炭与活性炭的组合,比例为4∶1。曝气量为1.5m3气/m3水min,含铜废水要覆盖铁碳床的铁碳而又不溢出铁碳床,停留时间为5h。处理后出水:pH5.0,Cu:1.09mg/L,Pb:0.61mg/L,Ni:1.08mg/L;其中铜回收率达99.1%,Pb95.0%,Ni93.2%。
[0012] 实施例3第一步活性炭吸附:将矿山含铜氰废水送活性炭吸附系统,活性炭吸附系统由5级铁制充气搅拌桶组成,吸附时首级装炭高度为桶高的0.20倍、第2级装炭高度为桶高的0.25倍、第3级装炭高度为桶高的0.30倍、第4级装炭高度为桶高的0.35倍、第5级装炭高度为桶高的
0.40倍,含铜氰废水在各级停留时间为40min,且每隔1小时向各级进行充气搅拌3min,最后级出来的吸附后液作生产回水直接返回金矿氰化浸出工序回用,提炭时,先提出第一级炭,得到含铜炭,然后将第二级炭提至第一级、第三级炭提至第二级、第四级炭提至第三级、第五级炭提至第四级,并在第五级加入新活性炭炭。
[0013] 第二步解吸反应:将第一步活性炭吸附的含铜炭送解吸柱中,然后采用硫酸浓度为15g/L和双氧水浓度为5g/L的A级解吸液淋滤解吸9h,控制每小时所用解吸液的质量为解吸柱中含铜炭的质量的1.5倍,控制解吸液高出炭面10cm,得到解吸炭和富铜液,解吸炭返回第一步活性炭吸附回用;第三步置换反应:将第二步解吸反应的富铜液送铁粉置换系统中,向富铜液中按置换
1kg铜需要0.88kg铁粉量的1.05倍加入铁粉,并在机械搅拌条件下对富铜液进行置换反应
30min,接着固液分离得到海绵铜和置换后液。置换后液一部分返回第二步解吸反应回用,剩余部分送废水处理系统进行达标排放处理。
[0014] 以上对本发明的具体实施进行了详细描述,但是只是作为一个范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施案例,对本发明进行的等同修改也在本发明的保护范围之内。
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