[发明专利]从电镀污泥、电镀废液中回收铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，特别涉及电化学回收铜的技术领域。

背景技术

本发明所述的电镀污泥和电镀废液是指电镀工业生产中产出的一种危险废物，前者是指电镀废水中和处理产生的含铜湿污泥，后者是指电镀铜过程中的换槽液、退镀液、清洗液等液体废物。由于镀种不同，因而所产生的电镀污泥和电镀废液的种类繁多、成分复杂，铜含量高低各异。在含铜污泥中多含有铁、镍、铬、锌等杂质金属，铜含量从1%到10%不等，有的甚至低于1%；含铜废液性质上有酸性（如含盐酸的蚀刻废液、硝酸退镀液、混酸废液、镀件清洗液等）、碱性（如含氨的碱性蚀刻液等），且废液中存在多种络合剂、光亮剂等等，因而使得铜的综合回收难度较大。

目前从中电镀污泥、废液中回收铜的比较常见的方法包括铁置换法、化学沉淀法、氨浸法、萃取法、熔炼法、电化学法等等。其中铁置换法、化学沉淀法应用最多，但存在着产品纯度低、金属回收率低、经济效益差和容易产生二次污染等不足。电化学方法提取铜在提高产品附加值方面具有优越性，但传统的挂片式电积法亦存在着电流效率低、对杂质成分要求严格、必须是单一硫酸体系、有酸气污染等不足，且不适合低浓度铜溶液的处理。

发明内容

为解决电镀污泥、电镀废液中铜回收问题，达到铜清洁高效回收的目的，本发明提出了管式电解与流态化电积联合组成的针对低浓度、复杂成分的从电镀污泥、电镀废液中回收铜的方法。

本发明包括以下步骤：

1）铜浸出：将含铜电镀污泥、含铜电镀废液与浓硫酸于搅拌器内搅拌混合1.5～2.0小时，过滤，取滤过液，得含铜浸出液；

   2）均化：将含铜浸出液调整硫酸浓度，再依次经砂滤和活性炭过滤，得到含铜纯溶液；

   3）管式电解：将含铜溶液在由若干个管式电解槽依次串联组成的电解装置中进行电解，得到筒状电解铜板；

   4）流态化电积：将铜的电解提取过程得到的电解液经以铜颗粒为阴极的流态化电积槽电积处理，得到电积铜粉。

本发明以硫酸、含铜电镀污泥、含铜废液进行混合搅拌并选择性浸出铜，取得的含铜浸出液再经均化处理后，得到的含铜净化液，而后采用电解装置进行电解，取得电解铜板，其中采用的由若干个管式电解槽依次串联组成的电解装置可根据生产需要确定一个系列中的管式电解槽数量和系列的个数，含铜净化液依次通过串联的管式电解槽中，其电解作用将促使溶液中的金属离子往负电荷的阳极表面移动沉积，流出液流入循环槽内再用泵返回管式电解槽，经一定的电解周期后，出槽得到筒状的电解铜板，最终流出液铜浓度≤2g/l。本发明再将最终铜浓度≤2g/l的低铜溶液经以铜颗粒为阴极的流态化电积槽进行深度处理，溶液的高速流动使铜颗粒悬浮膨胀而呈流态化状态，并高速撞击馈电极，通电后溶液中的铜在铜颗粒阴极上还原析出，电积液由上部出水管流出进入循环槽，直至电积液含铜低于20ppm，作为尾液送废水处理或回收其中的镍、铬。

综上，本发明应用浸出、均化、管式电解、流态化电积等工艺技术，分别得到高价值的电解铜板和电积铜粉，铜综合回收率大于98%，明显优于传统的置换法和化学沉淀法、挂片式电积法等回收方法，本发明对不同种类的含铜电镀污泥和含铜电镀废液均且具有宽泛的适应性。获得的电解铜板符合GB/T467-1997中的Cu—CATH-2牌号标准阴极铜的要求，获得的电积铜粉含铜大于80%。

为了确保铜浸出率大于98%，所述步骤1）中，浸出终点时含铜浸出液的pH值为1.0～1.5，浸出过程温度保持为60～80℃。

为了提高本发明的提取效率，所述步骤2）中，所述含铜净化液中铜离子浓度≥10g/l，所述含铜净化液中硫酸浓度为0.5±0.1mol/l。经过砂滤先将大颗粒杂质，如悬浮物等得到过滤，再将滤过液以活性炭过滤，以去除油质或其他机械杂质。

所述步骤3）中，各所述管式电解槽为由內心管和外围管组成的同心套管，在所述同心套管外设置PVC保护管；所述內心管是涂布稀贵金属铑铱的钛质杆轴，所述內心管为阴极，所述外围管为阳极。以该管式电解槽为电解容器，可提高电解效率，获得的电解铜板也易于阴极的内心管上分离而直接取得筒状电解铜板。