[发明专利]一种用于回收金属的装置

说明书

本发明公开了一种用于回收金属的装置，属于废物资源化技术领域。此装置包含阳极室1和阴极室2；所述阳极室1与阴极室2通过阳离子交换膜3相隔开；所述阳极室1包含阳极4、第一溶液5以及混合菌液6；所述阴极室2包含阴极7和第二溶液8；所述阳极4与阴极7通过钛丝9相连接。利用此装置可以同步完成硫化矿尾矿浸出以及金属元素回收，且金属元素的回收率最高可达78.2％。

技术领域

本发明涉及一种用于回收金属的装置，尤其是一种用于回收硫化矿尾矿中金属的装置，属于废物资源化技术领域。

背景技术

矿产资源是人类生存以及社会经济发展的重要组成部分，然而矿产资源的开发在为社会发展带来有利影响的同时，也引发诸多问题。其中，矿产资源开采过程中因资源利用率低下而产生的矿山尾矿已对环境造成日益严重的危害，因此，如何高效处理矿山尾矿成为亟待解决的环境问题之一。

传统的矿物冶金工艺运行成本高昂、能耗大，且仅适用于开发利用高品位矿石，因此，对于现阶段日益增加的低品位矿石、矿山固体废弃物及尾矿，传统工艺显然已不再适用。多年来，各国研究人员致力于寻找高效、经济且环境友好的低品位贫矿或尾矿处理工艺以取代传统技术，湿法冶金技术应运而生。

湿法冶金根据微生物作用的不同可分为微生物吸附、微生物累积和微生物浸出，其中，微生物浸出因较好地满足了冶金工艺的发展需求而得到广泛应用，处理效果较好，但该技术尚存在处理周期长、浸出组分抑制浸矿微生物活性、浸出效率低等问题。

微生物燃料电池就属于微生物浸出技术的一种，其因成本低、金属回收率高、产品纯度高、无二次污染并可回收污水或固体废弃物中的化学能，将其转化为电能等优势，已成为当前环境生物技术领域的研究热点，有关MFC技术的研究日新月异，其应用领域正在快速拓展，MFC已成为具有极大潜在应用价值的污染治理及生物质能转化技术之一。

现已有采用双室微生物燃料电池装置浸出硫化矿贫矿或尾矿中金属、其浸出液在另一个单室微生物燃料电池中沉淀回收金属的报道，但是，此装置依旧存在金属离子需经浸出与沉淀两步才能回收、工艺流程复杂等缺陷，而本发明尝试利用双室微生物燃料电池一步法浸出与回收金属，为尾矿治理提供一种全新的思路。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于回收硫化矿尾矿中金属的装置，利用此装置可以同步完成硫化矿尾矿浸出以及金属元素回收，且金属元素的回收率最高可达78.2％。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种用于回收金属的装置，所述装置包含阳极室(1)和阴极室(2)；所述阳极室(1)与阴极室(2)通过阳离子交换膜(3)相隔开；所述阳极室(1)包含阳极(4)、第一溶液(5)以及混合菌液(6)；所述阴极室(2)包含阴极(7)和第二溶液(8)；所述阳极(4)与阴极(7)通过钛丝(9)相连接。

在本发明的一种实施方式中，所述阳极室(1)与阴极室(2)的有效容积均为28mL。

在本发明的一种实施方式中，所述阳极(4)与阴极(7)的材料为碳毡、碳布、石墨、碳毡改性修饰材料、碳布改性修饰材料或石墨改性修饰材料。

在本发明的一种实施方式中，所述阳极(4)与阴极(7)的材料为碳毡。

在本发明的一种实施方式中，所述第一溶液(5)为酸溶液和/或碱溶液。

在本发明的一种实施方式中，所述第一溶液(5)为稀硫酸和氢氧化钠。

在本发明的一种实施方式中，所述第一溶液(5)为5％的稀硫酸和5％的氢氧化钠。

在本发明的一种实施方式中，所述第一溶液(5)的pH为2.5。

在本发明的一种实施方式中，所述混合菌液(6)为含有氧化硫硫杆菌与氧化亚铁硫杆菌的混合菌液。