申请日2010.11.30
公开(公告)日2011.02.16
IPC分类号C22B15/00
摘要
本发明公开了一种从酸性含铜废水中回收铜的方法，属于资源回收技术领域，其方法包括调整pH值，将含铜废水的pH值调至0.5~1.5;加入定量添加剂并搅拌均匀，然后加铁经置换反应，得到含铜量在99%以上的铜粉。本发明的优点是所得铜粉不需高温冶炼提纯，亦无需不断敲打即可使铜粉自然脱落，且纯度及回收率均可达到99%以上。
权利要求书
1.一种从酸性含铜废水中回收铜的方法，其特征在于包括以下工序：
(1)调整pH值，将含铜废水的pH值调至0.5~1.5;
(2)加入定量添加剂并搅拌均匀，然后加铁经置换反应，得到含铜量在99%以上的铜粉。
2.根据权利要求1所述的一种酸性含铜废水中回收铜的方法，其特征在于：所加的添加剂是镍盐、钴盐、氧化锌、硼酸及乙酸的多种混合物，该添加剂的量为15~25mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种酸性含铜废水中回收铜的方法，其特征在于：所加的铁的量，按Fe/Cu摩尔比为1.8~2.5的量在废水中加入。
4.根据权利要求1所述的一种酸性含铜废水中回收铜的方法，其特征在于：所加的铁是低碳钢网。
说明书
一种从酸性含铜废水中回收铜的方法
技术领域
本发明涉及一种资源回收技术，特别是指一种从酸性含铜废水中回收铜的方法。
背景技术
酸性含铜废水是贵金属行业中化学法制备贵金属的过程中产生的，废水中主要是硝酸铜，含铜量约为20~35克/升。因此为了降低废水处理成本、提高铜的利用率以及减少企业成本，非常有必要对这些废水中铜进行回收。
目前工业上处理含铜废水普遍采用方法是，把废液中的铜离子转变成其它铜盐的方法，即在酸性含铜废液中加入碱中和，制得氢氧化铜沉淀， 再经过硫酸与氢氧化铜中和作用制得硫酸铜。通过检索，中国专利申请号为86108929的《氯化铜废液的处理方法》，将氯化铜经过氧化还原反应还原成粗铜粉，再经过熔融冶炼制得含铜97~98%的铜锭。中国专利申请号为91100122.0的《废蚀刻液中铜的回收方法》，用铁屑作原料，将碱性废蚀刻液和酸性废蚀刻液同时回收得含铜量在95%以上的铜粉。上述三种方法均涉及酸性含铜废水的处理，第一种只能得到一种铜盐，而无法获得纯度高的铜单质，而第二种方法采用铁屑对铜进行置换，置换出来的铜包覆在铁屑上，二者难以分离，导致铜的纯度差，需后续高温冶炼，才能得到较纯的铜锭，第三种在反应过程中，置换出的铜吸附在铁屑上，需不断地对铁屑进行敲打，使附着在其上的铜粉脱落，但是在敲打过程中，抖落的铜粉难以避免地混杂有因敲打而同时掉落的铁粉，同样存在铜的纯度差的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种从酸性含铜废水中回收铜的方法，所得铜粉不需高温冶炼提纯，亦无需不断敲打即可使铜粉自然脱落，且纯度及回收率均可达到99%以上。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案包括以下工序：
(1)调整pH值，将酸性含铜废水的pH值调至0.5~1.5;
(2)加入定量添加剂并搅拌均匀，然后加铁经置换反应，得到含铜量在99%以上的铜粉。
进一步设置是所加的添加剂是镍盐、钴盐、氧化锌、硼酸及乙酸的多种混合物。
进一步设置是所加的铁的量，按Fe/Cu摩尔比为1.8~2.5的量在废水中加入，该添加剂的量为15~25mg/L。
进一步设置是所加的铁是低碳钢网。
本发明的发明原理是，首先将溶液的pH值调整到特定的0.5~1.5之间，然后将铁投入到酸性含铜废水中，在添加剂的作用下，同时主要进行如下反应：
在反应的过程中，氢气从铁的表面快速生成，而同时，铁的表面同样会从溶液中析出铜粉，而且铁表面的氢气泡会形成一个个微小的活化位置，极大地增加了铁与含铜废水的接触面积，加速了含铜废水中离子态的铜的置换，整个反应过程只需1.5~2.5h，即可将溶液中99.9%以上的铜置换出来，因此反应速度较快，而且置换回收彻底。另外，铁表面产生氢气泡将废水中置换出来的铜与铁进行了分开，防止置换出来的铜直接附着在铁上，因此置换结束后，多余的铁上无附着铜，而析出的铜都落入到废水的底部，通过过滤洗净、烘干即可回收到含铜量在99%以上，粒度在200目以上的铜粉，无需现有技术中需要高温冶炼的过程，从而极大地节约了能源和回收成本，此外，本发明整个置换过程无需人为搅拌或者将析出的铜从铁上敲落，是一个完全静态的置换过程，从而避免了现有技术中因敲落铜而使得铜中同时带有被敲落的铁屑。
本发明通过对含铜废水设定特定的初始pH值，使得溶液中析出的铜和铁表面产生的氢气泡相互配合，而实现铁上无附着铜，回收纯度高、回收成本低的效果。同时通过在废水中加入微量的镍盐、钴盐、氧化锌、硼酸及乙酸的多种混合物，其中硼酸、乙酸可以稳定溶液的pH值，镍盐、钴盐及氧化锌可以降低置换反应的活化能，大大加快反应速率，缩短回收周期，将回收周期由原来的22h缩短为1.5h~2.5h。