申请日2014.12.02
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C22B7/00; C22B15/00; C22B23/00
摘要
本发明提供一种电镀废水中的金属回收工艺，通过将电镀废水进行处理，得到三种电镀废渣，即含镍废渣、含铜废渣、含多金属废渣;然后将得到的三种电镀废渣分别放入浓度为2-4mol/L的硫酸溶液中进行浸泡，浸泡时间为3.5-4.5h，过滤，得滤渣和滤液;滤液采用萃取装置进行萃取，萃取剂为P204及三辛烷基叔胺(N235或7301)，得到负载有金属离子的有机相和萃余液，其中负载有金属离子的有机相再经过2-4mol/L的硫酸溶液进行反萃取，得到硫酸金属盐溶液，最后经蒸发得到硫酸金属盐晶体和蒸发液。本发明采用上述工艺，具有较好的回收利用效果，可大幅提升金属回收利用率，降低生产成本。
权利要求书
1.一种电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于，具体步骤为：
1)将电镀废水进行处理，得到三种电镀废渣，即含镍废渣、含铜废渣、含多金属废渣;
2)将得到的三种电镀废渣分别放入浓度为2-4mol/L的硫酸溶液中进行浸泡，浸泡时间为3.5—4.5h，然后过滤，得滤渣和滤液;
3)对步骤2)中得到的滤液采用萃取装置进行萃取，其中含镍废渣加入的萃取剂为P204，含铜废渣中加入的萃取剂为三辛烷基叔胺,含多金属废渣中加入的萃取剂为三辛烷基叔胺及P204;萃取后得到负载有金属离子的有机相和萃余液，其中负载有金属离子的有机相再经过2-4mol/L的硫酸溶液进行反萃取，得到硫酸金属盐溶液，最后经蒸发得到硫酸金属盐晶体和蒸发液。
2.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：步骤2)中所得的滤渣采用压滤机进行压实，作为生产水泥的原材料。
3.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：对步骤2)中的滤液、步骤3)中的萃余液及蒸发液进行回收，重新用于下次操作中电镀废渣的浸泡。
4.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述步骤2)中浸泡时，硫酸溶液与废渣的液固比为5:1。
5.根据权利要求1-4之一所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述步骤2)中浸泡过程进行搅拌。
6.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述步骤2)及3)中所用的硫酸溶液为2mol/L。
7.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述步骤2)中浸泡时间为4h。
8.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述多金属废渣中的所含的金属为镍、铁、铜。
9.根据权利要求1所述的电镀废水中的金属回收工艺，其特征在于：所述萃余液为浸泡液经过有机相之后的液体。
说明书
一种电镀废水中的金属回收工艺
技术领域
本发明属于电镀化工领域，涉及在电镀行业电镀废水处理过程中产生的含金属废渣的回收利用方法。
背景技术
电镀企业在生产过程中产生的废渣中含有多种金属，我国每年从电镀废渣中流失大量的各类金属，有些金属的含量远高于一些矿石，具有很高的利用价值，且这些金属在工农业生产、国防和科研等方面有着较高的应用价值。
电镀废渣具有两面性：一是它对人类、环境的危害性,它来源于重污染产业的电镀行业，成分复杂、处理的量大面广、不稳定、无热值、并且含有多种有害的金属离子，未及时处理的电镀废渣经过雨水的冲洗，成分中的有机物会渗透到农田、江河湖泊等，引起土壤、地下、地表水体、人体的污染。二是它对整个社会的资源性，电镀废渣是一类可再生的二次资源，其中有价金属离子的含量已经超过了某些金属矿山中的含量如铜、镍、铬、钴、锌等常见的金属元素,它们在电镀废渣中的含量可达到10%以上。因此要将电镀废渣当作一笔宝贵的财富来回收并加以利用。
传统方法中对废渣的处理一般为简单的填埋，对环境污染大，确资源浪费严重。专利201210270086.0公开了一种电镀废水中镍回收处理系统，该发明处理设备投入成本高，回收项目单一，且回收性能低、回收利用率低。专利200610033047.3公开了电镀废水的零排放处理回用方法及其装置，其通过离子交换装置进行处理。
现有的处理电镀废水中金属离子主要通过化学沉淀、反渗透膜处理、离子交换等方法，化学沉淀是向电镀重金属废水投加氢氧化物等沉淀剂，是重金属离子沉淀，不能循环利用也不符合国家环保标准;反渗透膜处理方法具有效率高工艺流程短、易于控制等特点，但是电镀废水的成分比较复杂，对膜的质量要求高，而且要求严格的预处理;离子交换法可比较好的实现金属离子的循环使用，但在离子交换过程中，废水中的杂质会影响离子交换效率及回收的镍离子的纯度。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种电镀废水中的金属回收工艺，具有较好的回收利用效果，可大幅提升金属回收利用率，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，提供一种电镀废水中的金属回收工艺，具体步骤为：
1)将电镀废水进行处理，得到三种电镀废渣，即含镍废渣、含铜废渣、含多金属废渣;
2)将得到的三种电镀废渣分别放入浓度为2-4mol/L的硫酸溶液中进行浸泡，浸泡时间为3.5-4.5h，然后过滤，得滤渣和滤液;
3)对步骤2)中得到的滤液采用萃取装置进行萃取，其中含镍废渣加入的萃取剂为P204，含铜废渣中加入的萃取剂为三辛烷基叔胺(N235或7301)，含多金属废渣中加入的萃取剂为三辛烷基叔胺(N235或7301)及P204;得到负载有金属离子的有机相和萃余液，其中负载有金属离子的有机相再经过2-4mol/L的硫酸溶液进行反萃取，得到硫酸金属盐溶液，最后经蒸发得到硫酸金属盐晶体和蒸发液。
所述步骤2)中所得的滤渣采用压滤机进行压实，方便将滤渣运到金属回收工艺处理，可进行再次销售，产生经济效益，例如其由于含有铁矿粉可作为生产水泥的原材料。
对步骤2)中的滤液、步骤3)中的萃余液及蒸发液进行回收，重新用于下次操作中电镀废渣的浸泡。其一方面可以节约资源，降低成本;另一方面可以减少废水额排放，降低废水处理压力。
所述步骤2)中浸泡时，硫酸溶液与废渣的液固比为5:1，采用该比例具有较好的回收利用率、可有效降低生产成本。
所述步骤2)中浸泡过程进行搅拌。促进废渣中的金属离子尽可能多的浸入硫酸溶液中，同时，为了减少工作量，可利用滤液反复浸泡后再进行后续的萃取、反萃取及蒸发结晶处理，增大滤液中金属离子的含量。
所述步骤2)及3)中所用的硫酸溶液为2mol/L。经过多次实验证明，将硫酸溶液控制在浓度，可提升金属回收利用率至90%以上。
所述步骤2)中浸泡时间为4h，能够使泥渣中的金属离子较好的反应完全，提升回收利用率。
所述多金属废渣中的金属为镍、铁、铜 。
所述萃余液为浸泡液经过有机相之后的液体。
本发明具有的有益效果：
1)金属废渣产生于电镀废水预处理工艺部分，发明人经过大量的研究，通过对金属进行分类，可以大幅的提升金属回收利用率，回收效果好。
2)本发明工艺中，回收过程中产生滤液、萃余液及蒸发液均可以循环使用，滤渣也可以进行再利用，例如与有资质的企业进行合作，生产成水泥等可利用的资源，无二次污染，通过以上措施，可降低回收成本。
3)当环境问题越来越严峻、矿物资源日益枯竭，电镀产品的需求量逐渐变大，如果其废水不能处理好，将会造成很严重的环境污染，本发明提供的方法能够最大限度的对废水进行处理，对经济、社会、环境的友好发展具有重要意义。