铜镍废水处理

1、浅析电镀含铜和含锐污泥的资源化回收工艺2010-03-25 16:47前言电镀生产企业，根据不同的镀种和产品，均须大量选用各种重金届作为原料，如 金、银、铜、锐、铭、锌、铁、镉等。在电镀过程中，部分重金届进入废水中，并 通过废水处理流程进入污泥，成为电镀污泥。电镀污泥是一种典型的危险废物(危 险废物编号为HW22 ,必须经过严格的无害化处理。一般电镀生产企业的电镀污泥产量均较大，一个处理量为1万吨/天的废水站，其产泥量可达1800吨/年。表1为一个典型的电镀工业园的各类污泥产生量及污泥中重 金届含量。由表1可以看出，各镀种均有电镀污泥产生，来源广泛。电镀污泥含有大量的重金 届，具有回收价值，若

2、对其进行资源化回收，既可避免污染环境，还可产生一定经 济效益。1电镀污泥的危害及影响重金届普遍具有较大的蠹性，其通过水、气和食物链进入人体后，会在体内累积， 严重影响人体健康，甚至危及生命。电镀污泥中的重金届对环境产生的影响，主要 表现在以下方面：(1) 电镀污泥临时堆放或处置时，污泥因表面十燥而引起扬尘，重金届进入大气中 造成污染。(2) 临时堆放点由于雨水淋浸会产生固废渗出液，使重金届进入地表水及地下水造 成污染。如果采用被污染的废水灌溉农作物，重金届就会进入食物链。(3) 固废堆放或处置过程容易污染土壤，影响农作物的生长，或通过农作物进入食 物链。(4) 固废运输过程中，因管理措施不严、

3、发生交通事故等，可能会对沿途的环境造 成污染。2电镀污泥的处理与处置由于电镀污泥中含有大量的贵金届，具有回收价值，因而电镀生产过程中产生的 金、银等贵金届，一般各企业内部已经回收，不会进入电镀污泥中。根据各种重金 届的市场价格，电镀污泥中一般较具有回收价值的是含锐污泥和含铜污泥。本文以 处理量为1万t/d废水处理站为例，简要介绍了产生的含锐污泥和含铜污泥的“酸 浸出”回收处理工艺。含锐污泥处理酸浸出工艺含锐污泥的分离处理包括酸浸出、铜萃取和除杂提纯三个步骤。酸浸出电镀污泥中加水、硫酸，利用化学反应热进行浸出，pH为，固：水：酸 =1 : 4： 1,搅拌小时，锐、铜的浸出率大于 96% ,浸出到

4、终点后，进行压力过滤， 浸出液送后道萃取，浸出渣水洗十净后送固化场制砖固化处理，活洗水返回酸浸 出。浸出过程的主要化学反应如下：Ni+H2SO=NiSO+H fNi(OH)2+HSO=NiSO+2HONiO+HSO=NiSQ+HOFeO+bSO=FeSG+HOCuO+2SO=CuSO+HOCu(OH+HSO=CuS(4+2HO铜萃取萃取液用磺化煤油做载体，形成铜萃取有机相，用量为磺化煤油：萃取剂=15： 1,萃取条件为：p七2,有机相(O):水相(W =1 ： 1,采用两段萃取以最 大限度地萃取浸出液中的铜，萃取到终点后静置分层，萃取水相除杂提纯硫酸锐， 铜负载有机相用10%15%的硫酸反萃得

5、硫酸铜溶液，空载有机相送铜萃取。采用 国际先进的铜萃取剂，铜的萃取率可达 99%以上。由于萃取液中铜含量较低，为便 于后道的铜提取，用膜反渗透进行浓缩，同时可以将反渗透水用于浸出渣的水洗， 节约水的用量。除杂提纯经过铜萃取后，富锐溶液中还含有铁、少量的铜、钙和镁等杂质，必须除杂后才能 制得符合工业标准的硫酸锐。提铜后的富锐溶液经 .针铁矿法除铁后压滤，压滤渣 送固化场固化处理，滤液用杂质萃取液萃杂，进一步深度除杂后得到工业级的硫酸 锐溶液。在这个过程中，锐的损失很少，通过提纯，锐的回收率可达98%。部分活洗废水送中和污水处理池处理达标后排放。用“酸浸出一多级萃取”工艺，污泥中的锐、铜回收率可达

6、 96%以上。通过锐物料 平衡可以看出，最后的废渣量仅有原污泥的 20%左右，从而大大减少了污泥的排放 量。含锐污泥处理工艺流程见图1。含铜污泥处理酸浸出工艺含铜污泥的分离处理包括酸浸出、铜萃取和锐富集三个步骤。酸浸出电镀污泥中加水、硫酸、氧化剂，利用化学反应热进行浸出，pH为，固：水：酸=1 : 4： 1,搅拌 小时，锐的浸出率大于98%，铜大于96%,浸出到终点后，重力过 滤，浸出液送后道萃取，浸出渣水洗十净后送固化场制砖固化处理，活洗水返回酸 浸出。浸出的主要化学反应如下：CuO+t£O=CuSOHOCu(OH+RSO=CuSC+2HONi+H2SO=NiSO+R fNi(OH

7、)2+HSO=NiSO+2HONiO+HSO=NiSQ+HOFeO+bSO=FeSG+HO铜萃取萃取液用磺化煤油做载体，形成铜萃取有机相，用量为磺化煤油：萃取剂=15 ： 1,萃取条件为：p七2,有机相(O)：水相(W =1 ： 1,采用两段萃取以最 大限度地萃取浸出液中的铜，萃取到终点后静置分层，萃取水相送锐萃取富集硫酸 锐，铜负载有机相用10%15%的硫酸反萃得硫酸铜溶液，空载有机相送铜萃 取。采用国际先进的萃取剂，铜的萃取率可达 99%以上。反萃液经热浓缩后得到工 业五水硫酸铜。锐的萃取和富集经过铜萃取后，萃取余液中还含有锐、铁、钙和镁等重金届，由于锐含量较低，所 以必须经多级萃取将锐富

8、集，才能便于提纯。在这个过程中，锐的损失很少，锐的 回收率可达98%。反萃液经膜反渗透富集后送锐提纯，水回用于浸出渣的水洗。用“酸浸出一多级萃取”工艺，污泥中的锐、铜回收率可达96%以上。锐富集过程中的部分废水送污水处理厂综合污水池处理达标后排放。含铜污泥处理工艺流程见 图2。含铜、含锐污泥处理主要原材料消耗及理化性质主要原辅材料 主要原辅材料规格及年耗量见表2高浓度含铜污泥和含锐污泥的产生污泥处理生产中所涉及的污泥，均为电镀生产线产生的污泥。电镀企业一般涉及 铜、锐、锌、锡、铭、金、银等电镀和化学镀工艺，电镀废水中含有铜、锐、锌、 锡、铭、金、银、镀件金届等重金届，电镀污水可采用化学法为主辅

9、以生化法的处 理工艺。对污水处理产生的污泥进行回收利用时，为了便于金届的回收利用，在电 镀污水处理过程中采用分质单独收集，分别进行化学沉淀处理，这样可以得到相对 单纯的含铜、含锐污泥。电镀污泥在经过重力脱水和机械压缩后得到含水量约75%的泥渣。污泥中的重金届含量及物相组成见表 3。从表3中可以看出，铜、锐占重金届总排放量的比例较大，具有较大的回收利用价 值；锡、铭、锌等重金届占总金届排放量的比例较少，利用价值不高，可外售给其 他企业进行固化制砖处理；金、银等届于贵金届，由各电镀生产厂家采用在线回收 处理，污泥回收可不予考虑。含铜、含锐污泥处理中的物料平衡含锐污泥处理的物料平衡（见表 4和图3）含铜污泥处理的物料平衡（见表 5和图4）金届平衡污泥处理的锐、铜平衡见图5。由