[发明专利]一种金属铜、处理含铜离子废水的方法及电解金属离子的方法

说明书

本发明涉及污水处理领域，具体而言，提供了一种金属铜、处理含铜离子废水的方法及电解金属离子的方法。上述处理含铜离子废水的方法，包括以下步骤：S1、将含铜离子废水固液分离；S2、将固液分离后的含铜离子废水通入电解槽中，并以1000‑15000升/小时的流速在电解槽内旋转流动，在50‑1200A/m²的电流密度形成的电场作用下，即可逐渐在阴极析出金属铜。该方法具有工艺简单、工艺流程短、成本低、处理效率高和处理浓度范围广的优点。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种金属铜、处理含铜离子废水的方法及电解金属离子的方法。

背景技术

电解是电流通过物质而引起化学变化的过程，化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。电解过程是在电解池中进行的，电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个电极构成，电流流进负电极(阴极)，溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极，并与电子结合，变成中性的元素或分子；带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极)，给出电子，变成中性元素或分子。

传统电解金属离子的方法是将含有金属离子的溶液通入电解池中，向两个电极通电即可实现金属离子的电解。但这种传统电解方法在电解过程中会受多种情况的影响，如离子浓度、离子基本电位、阴阳极电位、浓差极化、pH值、超电位等，由于上述不利情况的存在使得传统电解方法不能在宽浓度范围以及高电流密度的情况下完成金属离子电解的问题。

芯片厂硫酸铜废水是一种高酸度、低浓度硫酸铜废水，这种废水的处理工艺大多是采用碱性物质调pH值的方法，将废水中的铜沉淀成碳酸铜沉淀或氢氧化铜沉淀，经过过滤分离后再进行进一步的处理。废水中酸度较高，会极大地提高碱性物质的用量，导致废水处理成本居高不下，并且产出的碳酸铜沉淀进行进一步加工的过程中极易造成二次污染，为废水处理带来极大的隐患。因此，采用此类方式处理高酸度、低浓度硫酸铜废水，不仅劳动强度较大、工作环境较差，而且人工成本高、金属回收率较低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种电解金属离子的方法，该方法具有工艺简单、成本低和效率高的优点。

本发明的第二目的在于提供一种处理含铜离子废水的方法，该方法具有工艺简单、工艺流程短、成本低、处理效率高和处理浓度范围广的优点。

本发明的第三目的在于提供一种金属铜，该金属铜采用上述处理含铜离子废水的方法制备得到，采用上述方法制备而成的金属铜纯度高，制备效率高，并可根据需要制备成粉体或板材。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种电解金属离子的方法，包括以下步骤：

S1、提供含金属离子的溶液：所述溶液含有至少两种不同的金属离子，不同金属离子的理论析出电位不同；

S2、将所述溶液通入电解槽中，并在电解槽内加压快速流动，在电场作用下，即可逐渐在阴极析出具有最高理论析出电位的金属。

CSED电解技术，是一种利用溶液机械增压流动工作方式，对有价金属进行选择性电解(电积)的新技术。CSED电解技术是基于各金属离子理论析出电位的差异，即欲被提取的金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差，则电位较高的金属易于在阴极优先析出，通过高速旋转液流，消除了对电解的不利因素，避免了传统电解(电积)方式在电解过程中受多种因素(离子浓度、离子基本电位、阴阳极电位、浓差极化、pH值、超电位等)影响的不利情况，可以通过简单的技术条件生产出高质量的金属产品，同时上述电解方法可完成传统电解方法不能完成的宽浓度范围(从零点零几克/升到几百克/升)、高电流密度(400A/m²以上)情况下的金属离子电解，并生产出类型不同的金属产品(板材或粉体)。

需要说明的是，上述快速流动是指流速在1000升/小时以上。