[发明专利]一种清洁有效的从酸性废蚀刻溶液中分离并回收铜、锡和铁的方法

摘要

一种清洁有效的从酸性废蚀刻溶液中分离并回收铜、锡和铁的方法，属于重金属处理与分离回收领域。多级MFCs由三个MFCs单元组成，多级MFCs的阳极电极附着电化学活性生物膜；阳极进水为含有有机碳源和微生物营养液的混合溶液。含有Sn(II)、Fe(II)和Cu(II)的酸性废蚀刻溶液通过在除锡和除铁MFCs单元底部生成氢氧化亚锡和/或氢氧化锡、以及氢氧化铁沉淀得以回收和分离，而Cu(II)在除铜MFCs阴极上被还原回收。本发明提出一种同时处理含有Sn(II)、Fe(II)和Cu(II)的酸性废蚀刻溶液和市政等有机污水并分离回收其中的重金属和能量的新方法，拓展了多级MFCs的应用领域和使用范围；同时过程副产电能，清洁环保。

主权项

1.一种清洁有效的从酸性废蚀刻溶液中分离并回收铜、锡和铁的方法，其特征在于，步骤如下：所述的方法采用多级MFCs组合方式，具体为三个MFCs单元共同完成，每个MFCs单元均包括阳极室、阳极电极、阴极室、阴极电极、离子交换膜以及外阻，每个MFCs单元经外电阻与数据收集系统相连；所述的离子交换膜为阴离子交换膜；将含有Sn(II)、Fe(II)和Cu(II)的酸性废蚀刻溶液通过进水泵注入一级MFCs单元的阴极室，一级MFCs单元除铜或锡；一级反应器出水进入二级MFCs阴极室，二级MFCs单元除锡、铁或铜；二级反应器出水进入三级MFCs阴极室，三级MFCs单元除铁或铜；据此构建的多级MFCs组合方式有三种：除铜‑除锡‑除铁、除锡‑除铁‑除铜以及除锡‑除铜‑除铁，按照上述组合方式排布各级MFCs单元；所有MFCs单元的阳极电极均为碳材料；除锡和除铁的MFCs阴极电极为碳布材料，朝向空气的一侧涂有聚四氟乙烯，朝向溶液的一侧涂有碳粉，阴极电极通过钛线导出；除铜的MFCs阴极电极为碳材料或金属材料；所述的含有Sn(II)、Fe(II)和Cu(II)的酸性废蚀刻溶液，Sn(II)、Fe(II)和Cu(II)在酸性废蚀刻溶液中的浓度均为1～50000mg/L；初始pH值为0～2.0；阴极液电导率为0.8～20.0mS/cm；阴极电极电势为–0.10～0.60V；阳极电极电势为–0.30～0.00V；将有机碳源和微生物营养液注入多级MFCs单元的阳极室，控制阳极室的初始pH为7.0～8.0，电导率为1.0～2.0mS/cm，化学需氧量为100～1000mg/L；阳极电势为–0.30～0.00V。