[发明专利]一种回收废水中贵重金属离子的吸附与磁分离耦合方法

说明书

技术领域

本发明涉及贵重金属离子回收的技术领域，特别是涉及一种回收废水中贵重金属离子的吸附与磁分离耦合方法，该方法提出了吸附与磁分离耦合工艺，利用了趋磁细菌的选择吸附特性并结合高梯度磁分离技术，从溶液中高效地回收贵重金属离子并能够净化废水。

背景技术

当前，贵重金属被广泛应用于航空、航天、航海、导弹、火箭、原子能、微电子技术、化学化工、无机材料、空气净化以及冶金等行业。随着国民经济的迅猛发展，对贵重金属的需求量也在日益增加。在可利用贵重金属资源受限、资源供需矛盾日益突出以及环境不断恶化的今天，通过废弃物的资源化利用是解决贵重金属短缺问题的根本所在。

据统计，仅就家电类产品而言，我国就有累计超过7.5亿台的电冰箱、洗衣机和电视机，此外还有约1600万台计算机，它们中的大部分己面临更新。这些电子类产品中所使用到的印刷电路板，每吨的含金量可达到300克左右，且含铜量还更为可观，因此，妥善处理上述“电子垃圾”，变废为宝，已受到国家的高度重视，成为当务之急。

目前国内外从废弃物回收贵金属最常用的是湿法回收技术(可参见美国专利号为US5304359的专利技术方案)，其最大优点是设备投资不高，金属回收率高，但是在湿法处理过程中将产生废气、废渣和废液，会造成二次污染。

近年来，生物吸附法因其在环境保护和贵金属回收中的潜在应用前景而倍受关注。生物吸附法与湿法回收技术相比，具有回收效率高、生物吸附剂的来源广泛、运行费用低的优点，但是由于游离态的生物颗粒体积小，机械强度低，吸附金属后难以从溶液中进行分离，使得生物吸附技术大多仍然停留在实验室阶段。

迄今为止，还没有一种方法可以在保证高效、环保的前提下，有效地利用回收废水溶液中的贵重金属离子。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种回收废水中贵重金属离子的吸附与磁分离耦合方法，先利用趋磁细菌吸附贵重金属离子，然后利用高梯度磁场使吸附金属离子后的趋磁细菌从混合液中有效地分离出来，可以在保证高效、环保的前提下，有效地利用回收废水溶液中的贵重金属离子。

为此，本发明提供了一种回收废水中贵重金属离子的吸附与磁分离耦合方法，包括以下步骤：

第一步、在吸附器中用趋磁细菌来选择吸附溶液中的贵重金属离子；

第二步、利用磁分离器从第一步得到的混合液中分离出吸附金属离子后的趋磁细菌；

第三步、将第二步分离出的吸附有贵重金属离子的趋磁细菌进行金属离子的脱附处理，若采用电解法进行进一步纯化回收，最终将获得废水中的贵重金属。

优选地，所述第一步具体为：通过调节含贵重金属离子的溶液的pH值，在吸附器中用趋磁细菌选择吸附溶液中的贵重金属离子。

优选地，所述选择吸附Au²⁺的适宜pH值为2。

优选地，所述选择吸附Cu²⁺的适宜pH值为5。

优选地，所述磁分离器为高梯度磁分离器。

优选地，在第三步中，利用具体的金属离子所对应的最佳脱附剂来进行金属离子的脱附处理。

优选地，贵重金属离子Au³⁺所对应的最佳脱附剂为硫脲。

优选地，贵重金属离子Cu²⁺所对应的最佳脱附剂为乙二胺四醋酸EDTA。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明利用趋磁细菌的吸附性和趋磁性，结合磁分离技术，对吸附了金属离子的菌体进行固液分离，将分离出的吸附有贵重金属离子的趋磁细菌进行金属离子的脱附处理，若采用电解法进行进一步纯化回收，最终将获得废水中的贵重金属。通过实施本发明的技术方案，可以在保证高效、环保的前提下，有效地利用回收废水溶液中的贵重金属离子。

此外，本发明还重点对两种金属离子的Au³⁺、Cu²⁺吸附规律以及回收方案进行了介绍，通过本发明的具体实施例可知，本发明可以高效地回收废水中的金、铜两种贵重金属。

附图说明

图1为本发明提供的回收废水中贵重金属离子的吸附与磁分离耦合方法对二元金属离子体系的竞争吸附分离过程的示意图；