[发明专利]一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的方法。

背景技术

单独的含氨废水和含铜废水都有较成熟的处理方法。铜氨络合物相对稳定，是一种较难处理的化合物。最常用的处理方法是使用有机或无机沉淀剂、用还原剂还原等手段使铜氨络合物破坏，铜以各种形式的沉淀下来，剩余的氨游离出来。例如CN102765829A采用硫化钠沉淀去除铜后利用磷酸氨镁沉淀法处理剩余的含氨溶液。除去铜以后含游离氨的废水，可用工业上成熟的蒸氨法进行浓缩回收，如果溶液中含钠、硫等元素，在处理过程不可避免地进入回收的氨水中，导致该氨水不能应用于对杂离子敏感的领域，如催化剂的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的方法，包括以下步骤：

S1、在含铜氨络合的废水中加入水合肼，使其充分反应形成沉淀；

S2、通过对步骤S1中的废水进行加热，使得氨水蒸发，通过气液分离装置对高纯氨水进行回收；同时通过对步骤S1中的废水进行过滤，对所述生成的沉淀进行分离。

用水合肼作为还原剂与铜氨络合物发生反应，水合肼分子式为N₂H₄·H₂O，与铜离子反应生成铜沉淀下来，溶液中铜离子减少，铜氨络合物向放出氨水的方向移动，化学方程式如下：

Cu²⁺+N₂H₄·H₂O→Cu↓+N₂↑+5H₂O

[Cu(NH₃)₄]²⁺Cu²⁺+4NH₃

还原的铜沉淀下来被分离收集，以高品位的铜产品被回收。游离的氨进行蒸发回收氨水，氨水中基本无蒸发残渣，不含硫及钠等有害元素，可以直接用于催化剂的生产。

其中，对废水进行加热，使得氨水蒸发，可以采用负压蒸氨工艺，以降低蒸氨的温度，减少能耗。一般采用蒸氨的温度为60-100℃，绝对压力为20-100KPa，优选的蒸氨的温度为60℃，绝对压力为20KPa。

过滤工艺可以采用循环工艺，在塔釜设有循环废水入口、废水出口，废水出口与过滤器入水端相互连通，过滤器出水端与循环废水入口通过管路连通，管路设于循环泵。检测滤液的铜含量和氨氮含量，如果检测合格，可直接进行排放，如果检测不合格，可通过管路进入塔釜，进一步进行沉淀、过滤。

在一些实施方式中，水合肼与含铜氨络合的废水中的铜元素的摩尔比为(1-1.8):1。通过实验发现，随着水合肼的加入，溶液中铜离子沉淀率逐渐上升，但是当水合肼增加到一定的程度，即摩尔量是废水中铜元素的1.8倍时，铜离子沉淀率反而下降，这是由于过量的水合肼和铜离子生成新的稳定络合物Cu(N₂H₄)n²⁺。

在一些实施方式中，对废水的加热方式为蒸汽加热或导热油加热。

在一些实施方式中，水合肼经过去离子水稀释后，通过喷雾的方式加入废水中。采用喷雾的方式添加沉淀剂，可以迅速扩散起到搅拌作用，同时也可以起到吹脱的作用，较快地分离生成的氨气。

附图说明

图1为本发明一实施方式中一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

本发明提供一种含铜氨络合的废水中回收纯氨水的方法，包括以下步骤：

S1、在含铜氨络合的废水中加入水合肼，使其充分反应形成沉淀；

S2、通过对步骤S1中的废水进行加热，采用蒸氨的温度为60-100℃，绝对压力为20-100KPa，使得氨水蒸发，通过气液分离装置对高纯氨水进行回收；同时通过对步骤S1中的废水进行过滤，对所述生成的沉淀进行分离。

为了最优化铜离子的沉淀率，水合肼与含铜氨络合的废水中的铜元素的摩尔比为(1-1.8):1。

对废水的加热方式为蒸汽加热或导热油加热。

为了使得水合肼能充分和废水混合，水合肼经过去离子水稀释后，通过喷雾的方式加入废水中。