申请日2013.12.05
公开(公告)日2015.03.18
IPC分类号C22B15/00; C22B7/00
摘要
公开了一种从含铜废水中回收铜的方法，所述方法包括：(S1)将含铜废水加入到流化床反应器中;(S2)向流化床反应器中的含铜废水中添加硫化物以在废水中形成CuS颗粒;(S3)在使具有在(S2)中形成的CuS颗粒的废水在流化床反应器中再循环的同时，使CuS颗粒生长为CuS晶体;以及(S4)回收(S3)中形成的CuS晶体。
权利要求书
1.一种从含铜废水中回收铜的方法，所述方法包括：
(S1)将含铜废水加入到流化床反应器中;
(S2)向流化床反应器中的含铜废水中添加硫化物，以在废水中形成CuS 颗粒;
(S3)在使具有在(S2)中形成的CuS颗粒的废水在流化床反应器中再 循环同时，使CuS颗粒生长为CuS晶体;以及
(S4)回收(S3)中形成的CuS晶体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当含铜废水是含有低浓度铜的废 水时，还在(S1)之前执行预处理工艺，所述预处理工艺包括：
(P1)将含低浓度铜的废水加入到填充有吸附剂的吸附柱中，以将Cu2+吸附到吸附剂;
(P2)将(P1)中的具有吸附的Cu2+的吸附剂浸入到酸溶液或盐溶液中 以溶解Cu2+，然后从吸附剂解吸Cu2+;以及
(P3)将回收的(P1)和(P2)中的酸溶液的pH调节至1～3。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，(P1)中含低浓度铜的废水具有 小于50ppm的铜浓度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，(P1)中的吸附剂从由沸石、藻 酸盐珠、用胺基表面改性的藻酸盐珠和用巯基表面改性的藻酸盐珠组成的组 中选择。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，(P2)中的酸溶液从由H2SO4溶 液、HNO3溶液和它们的混合物组成的组中选择，盐溶液从由NaCl溶液、MgCl2溶液和它们的混合物组成的组中选择。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，(P2)中的具有溶解的Cu2+的酸 溶液的pH是1或更小。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，用于调节(P2)中的具有溶解的 Cu2+的酸溶液的pH的试剂从包括NaOH和KOH的强碱溶液的稀释溶液中选 择。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，(P3)中的具有溶解的Cu2+的酸 溶液的pH是1～3。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，CuS颗粒具有4～5g/cm3的密度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，CuS颗粒具有范围从-10mV至 +10mV的表面电荷。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在(S3)中，添加用于促进生 长成CuS晶体的添加剂，并且添加剂包括从三乙醇胺和乙二胺四乙酸中选择 的一种或多种。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在(S3)中，具有CuS颗粒的 废水在流化床反应器中再循环的流速是450～500mL/min。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，流化床反应器中的废水具有1～3 的pH。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，流化床反应器包括用沙粒种子 填充的流化床。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，用沙粒种子填充的流化床具有 与从硫化床反应器的底部开始计算的硫化床反应器的总高度的2～10%相对应 的高度。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，沙粒种子的表面涂覆有从Ca、 K和Mg的阳离子中选择的一种或多种。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，沙粒种子具有1～10mm的直 径。
18.一种通过权利要求1至14中的任何一种方法回收的CuS晶体。
说明书
从含铜废水中回收铜的方法
技术领域
本发明涉及从含铜废水中回收铜的方法。
背景技术
伴随近来对环境污染的高度关注，取代了导致土壤污染问题和填埋空间 问题的传统方法(包括简单填埋或海洋倾倒)，废物处理方法转变成包括废物 的再循环利用的净化技术，以防止环境污染并使资源再循环利用。因此，正 在对净化技术进行深入的研究。
尤其在废物含有重金属的情况下，尽管当前的趋势是对重金属再循环利 用，但是传统的废物处理方法将这些重金属简单地丢弃，这种资源的浪费是 我们所不期望的并且会导致环境污染。
会导致上述问题的含有重金属的废水的示例可以包括在半导体制造工艺 中产生的废水，并且根据使用的溶剂的类型可以产生含有各种组分的废水。 具体地讲，铜是有毒的，因此需要在废水处理时去除或回收铜的技术，以在 其他领域中重新使用这些铜。
作为用于去除重金属的传统技术，通常采用下面的方法，即，添加诸如 石灰(Ca(OH)2)、氢氧化钠(NaOH)等的碱性试剂，然后形成沉淀，但是上 述方法存在各种金属会作为杂质存在于沉淀中并难以重新使用的缺点，因此 额外地产生用于处理包含过量金属的沉淀物的成本。因此，对从含铜废水中 有效地去除并回收铜的合适的方法的需求增加。
发明内容
本发明意图提供一种从含铜废水中回收铜的方法，所述方法可以处理包 含在任何工业废水中的铜。
相应地，本发明的优选第一实施例提供了一种从含铜废水中回收铜的方 法，所述方法包括：(S1)将含铜废水加入到流化床反应器中;(S2)向流化 床反应器中的含铜废水中添加硫化物，以在废水中形成CuS颗粒;(S3)在 使具有在(S2)中形成的CuS颗粒的废水在流化床反应器中再循环的同时， 使CuS颗粒生长为CuS晶体;以及(S4)回收(S3)中形成的CuS晶体。
在以上的实施例中，当含铜废水是含有低浓度铜的废水的情况下，还可 以在(S1)之前执行预处理工艺，所述预处理工艺包括：(P1)将含低浓度铜 的废水加入到填充有吸附剂的吸附柱中，以将Cu2+吸附到吸附剂;(P2)将 (P1)中的具有吸附的Cu2+的吸附剂浸入到酸溶液或盐溶液中以溶解Cu2+， 然后从吸附剂解吸Cu2+;以及(P3)将经历了(P1)和(P2)的酸溶液的pH 调节至1～3。
在以上的实施例中，(P1)中含低浓度铜的废水可以具有小于50ppm的 铜浓度。
在以上的实施例中，(P1)中的吸附剂可以从由沸石、藻酸盐珠、用胺基 (-NH2)表面改性的藻酸盐珠和用巯基(–SH)表面改性的藻酸盐珠组成的 组中选择。
在以上的实施例中，(P2)中的酸溶液可以从由H2SO4溶液、HNO3溶液 和它们的混合物组成的组中选择，盐溶液可以从由NaCl溶液、MgCl2溶液和 它们的混合物组成的组中选择。
在以上的实施例中，(P2)中的具有溶解的Cu2+的酸溶液的pH可以是1 或更小。
在以上的实施例中，用于调节(P2)中的pH的试剂可以从包括NaOH 溶液和KOH溶液等的强碱溶液的稀释溶液中选择。
在以上的实施例中，(P3)中的酸溶液的pH可以是1～3。
在以上的实施例中，CuS颗粒可以具有4～5g/cm3的密度。
在以上的实施例中，CuS颗粒可以具有范围从-10mV至+10mV的表面电 荷。
在以上的实施例中，在(S3)中，可以添加用于促进生长成CuS晶体的 添加剂，并且添加剂包括从三乙醇胺(TEA)和乙二胺四乙酸(EDTA)中选 择的一种或多种。
在以上的实施例中，在(S3)中，具有CuS颗粒的废水在流化床反应器 中再循环的流速可以是450～500mL/min。
在以上的实施例中，流化床反应器中的废水可以具有1～3的pH。
在以上的实施例中，流化床反应器可以包括用沙粒种子填充的流化床。
在以上的实施例中，用沙粒种子填充的流化床可以具有与从硫化床反应 器的底部开始计算的硫化床反应器的总高度的2～10%相对应的高度。
在以上的实施例中，沙粒种子可以涂覆有从包括Ca、K和Mg的阳离子 中选择的一种或多种。
在以上的实施例中，沙粒种子可以具有1～10mm的直径。
另外，本发明的优选的第二实施例提供了通过如上的方法回收的CuS晶 体。