一种含铜镍废水的铜镍回收方法与流程

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及废水中含重金属回收技术领域，更具体地说，本发明涉及一种含铜镍废水的铜镍回收方法。背景技术：2.随着电镀行业的快速发展，含金属废水排放也越来越多，有些金属对废水排放的要求也相对比较严格，比如电镀铜镍废水，电镀铜镍废水主要成分含铜和镍；由于源头排放的电镀镍废水含铜镍比较高，排放到废水站时增加了废水处理压力，同时也增加了废水处理成本；有些企业为了减少麻烦，对铜镍铜镍废水委外处理，这样增加企业的成本，同时有价值的金属铜和镍也得不到回收，虽然有企业对采用电解方法进行回收，但是由于浓度比较低，无法采用电解方法有效的把废水中的铜镍金属进行回收；趋于此问题我司根据废水特性研究发明了一种含铜镍废水的铜镍回收方法。技术实现要素：3.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种含铜镍废水的铜镍回收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含铜镍废水的铜镍回收方法，该铜镍回收方法包括有以下步骤：5.废液收集a、净化b、铜镍分离c、铜富集d、铜电解e、镍废水收集f、镍富集g、镍电解h。6.作为本发明技术方案的进一步改进，所述废液收集a中，生产线排放的含铜镍废水采用专管单独收集，不能混入含其他金属的废水；所述含铜镍废水含有氯化铜、硝酸铜、硫酸铜等铜盐和氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等镍盐中的一种或者几种。7.作为本发明技术方案的进一步改进，所述净化b中使用过滤器对废液中悬浮杂质分离除去，所述过滤器采用板框压滤、pp棉芯、碳芯等过滤器。8.作为本发明技术方案的进一步改进，所述铜镍分离c是采用萃取原理，用萃取剂将废水中的铜离子与萃取剂结合形成负载萃取剂(油相)并从废水中分离开来；镍存在废水中形成含镍废水；所述的萃取剂种类采用m5640、 n984、n910、lix84等萃取剂。所述萃取剂与磺化煤油260以任意比例混合。9.作为本发明技术方案的进一步改进，所述铜富集d中，采用20％h2so4 溶液与负载铜萃取剂充分接触进行反萃取，使铜从萃取剂(油相)中转入水相中形成硫酸铜，同时卸除后的萃取剂恢复萃取功能。通过多次循环萃取和反萃取后，得到硫酸铜溶液。10.作为本发明技术方案的进一步改进，所述铜电解e中，根据权利要求5 所述产生硫酸铜浓溶液在直流电作用下以铜片作阴极，不溶性电极作阳极进行电解，阳极析出氧气，阴极析出金属铜；所述不溶性阳极为稀有金属涂层钛板、二氧化铅涂层钛板、铅或者铅合金板、石墨板。11.作为本发明技术方案的进一步改进，所述镍废水收集f中，根据权利要求 4铜镍分离c萃取分离出来的含镍废水用专用的储存器进行收集储存。12.作为本发明技术方案的进一步改进，所述镍富集e中，采用富集方法有化学沉淀法、萃取法、树脂吸附法从含镍废水中将镍离子沉降分离、萃取分离、吸附分离；13.其中所述化学沉淀法是在含镍废水中加入碱或者碳酸盐与废水中镍离子反应生产氢氧化镍或者碳酸镍固体沉淀，经过过滤分离出氢氧化镍或者碳酸镍固体，然后在固体加入硫酸溶解得到硫酸镍溶液；所述的碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等可溶性碱中的至少一种，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾等碳酸盐中的至少一种；14.其中所述萃取法是在废水中加镍萃取剂与废水中的镍离子接触结合形成负载镍萃取剂(油相)并从废水中分离，然后采用h2so4溶液与负载镍萃取剂充分接触进行反萃取，使镍从萃取剂(油相)中转入水相中得到硫酸镍溶液；所述镍萃取剂为p507、p204等类型萃取剂；所述镍萃取剂与磺化煤油260 以任意比例混合。15.作为本发明技术方案的进一步改进，所述镍富集e中，所述树脂吸附法利用镍吸附树脂与废水中的镍离子接触，当树脂吸附镍达到跑和状态时，然后利用硫酸溶液反洗树脂，树脂中的镍转移到硫酸溶液中得到硫酸镍溶液；所述镍吸附树脂有ch-90na等类型镍吸附树脂。16.作为本发明技术方案的进一步改进，所述镍电解f，根据权利要求8和权利要求9所述得到硫酸镍溶液，在直流电作用下以镍片或者不锈钢、钛板作阴极，不溶性电极作阳极进行电解；所述电解为隔膜电解，分为阳极室和阴极室，所述阳极为稀有金属涂层钛板、二氧化铅涂层钛板、铅或者铅合金板、石墨板等。17.本发明的技术效果和优点：18.本发明中的方法工艺简单，能够对电镀铜镍废水中的有价值的铜镍进行有效的回收，本工艺方法设备制作简单，操作容易、废水处理效率快，运行成本低，其不仅产生经济效益的同时也减少了废水站的处理成本，还改善了电镀铜镍废水直接排放对周围环境的影响。具体实施方式19.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。20.实施实例一21.一种含铜镍废水的铜镍回收方法，包括以下步骤：废液收集a、净化b、铜镍分离c、铜富集d、铜电解e、镍废水收集f、镍富集g、镍电解h；22.实施实例废液收集a，生产线排放的含铜镍废水采用专管单独收集，废水中主要含铜和镍废水，如含有氯化铜、硝酸铜、硫酸铜等铜盐和氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等镍盐的废水，不能混入其他金属杂质废水；23.在净化b中，收集得到废液通过孔径5um棉芯过滤器对废液中残留的悬浮杂质分离除去，净化后废水抽进储存桶储存；24.在铜镍分离c中，将净化后得到废水进行酸度调整，往废水添加氢氧化钠或者硫酸并搅拌，使废水ph值大于1；使用萃取剂n984：磺化煤油260＝4:1 混合均匀，用混合后萃取剂与废液体积比1：1加入到分液漏斗中混合摇动反应，然后静置分层，上层液为负载铜萃取剂，下层为镍废水；然后用分液漏斗排出下层液为镍废水，分液漏斗为负载铜萃取剂，这样实现负载铜萃取剂和镍废水分离，反应式为：2rh+cu2+＝cur2+2h+(rh表示萃取剂)；25.在铜富集d中，配置浓度15％-25％的稀硫酸加入分液漏斗中并充分摇动使铜负载萃取剂与硫酸充分反应，铜从负载萃取剂解析到硫酸溶液中形成硫酸铜，反应式为：cur2+2h2so4＝cuso4+2rh(rh表示萃取剂)；萃取剂得以再生返回继续萃取；如此萃取-反萃循环几次得到高浓度的硫酸铜溶液；26.在铜电解e中，利用直流电解原理，以铅合金极板作为阳极，铜片作为阴极，将得到的硫酸铜溶液进行电解，阴极析出金属铜，阳极产生氧气，电解反应式如下：阳极反应：2h2o-4e＝o2(气体)+4h+；27.阴极反应：cu2++2e＝cu(金属铜)28.在镍废水收集f中，铜镍分离后产生镍废水储存于用烧杯中，用于回收镍；29.在镍富集g中，将烧杯储存的适量镍废水倒另一烧杯中，用硫酸或者氢氧化钠调整废水的ph值为2-7之间，以比例为1:3的镍萃取剂p507和磺化煤油260混合加入分液漏斗中并加入液碱进行皂化反应后，反应如下：rh+ naoh＝nar+h2o(rh表示萃取剂)；30.然后往分液漏斗中注入与混合萃取剂体积比1:1调整好的镍废水，充分摇动使镍与萃取剂反应，反应如下：2nar+ni2+＝nir2+2na+(nar表示皂化后的萃取剂)；静止分层，上层为负载镍萃取剂，下层为废水。排出下层废水后，往分液漏斗加入15％-25％稀硫酸溶液并充分摇匀，使负载镍萃取剂中的镍解析变成硫酸镍溶液，反应式：nir2+2h2so4＝niso4+2rh(rh表示萃取剂)；静止分成后，上层为萃取剂下层为硫酸镍溶液。如此循环萃取—反萃后得到高浓度硫酸镍溶液；31.在镍电解h中，将富集得到的高浓度的硫酸镍溶液，加入氢氧化钠，调节溶液ph值为2-6之间，加入隔膜电解槽，以镍片做阴极、铅合金为阳极，电流密度为200a/m2；槽液控制温度40-60℃进行电解，阳极析出氧气，阴极析出镍金属，电解反应式：阳极反应：2h2o-4e＝o2(气体)+4h+32.阴极反应：ni2++2e＝ni(金属镍)33.实施实例二34.一种含铜镍废水的铜镍回收方法，其特征在于包括以下步骤：废液收集 a、净化b、铜镍分离c、铜富集d、铜电解e、镍废水收集f、镍富集g、镍电解h；35.在废液收集a中，生产线排放的含铜镍废水采用专管单独收集，废水中主要含铜和镍废水，如含有氯化铜、硝酸铜、硫酸铜等铜盐和氯化镍、硝酸镍、硫酸镍等镍盐的废水，不能混入其他金属杂质废水；36.在净化b中，收集得到废液通过孔径5um棉芯过滤器对废液中残留的悬浮杂质分离除去，净化后废水抽进储存桶储存；37.在铜镍分离c中，将净化后得到废水进行酸度调整，往废水添加氢氧化钠或者硫酸并搅拌，使废水ph值大于1；使用萃取剂n984：磺化煤油260＝4:1 混合均匀，用混合后萃取剂与废液体积比1：1加入到分液漏斗中混合摇动反应，然后静置分层，上层液为负载铜萃取剂，下层为镍废水；然后用分液漏斗排出下层液为镍废水，分液漏斗为负载铜萃取剂，这样实现负载铜萃取剂和镍废水分离，反应式为：2rh+cu2+＝cur2+2h+(rh表示萃取剂)；38.在铜富集d中，配置浓度15％-25％的稀硫酸加入分液漏斗中并充分摇动使铜负载萃取剂与硫酸充分反应，铜从负载萃取剂解析到硫酸溶液中形成硫酸铜，反应式为：cur2+2h2so4＝cuso4+2rh(rh表示萃取剂)；萃取剂得以再生返回继续萃取；如此萃取-反萃循环几次得到高浓度的硫酸铜溶液；39.在铜电解e中，利用直流电解原理，以铅合金极板作为阳极，铜片作为阴极，将得到的硫酸铜溶液进行电解，阴极析出金属铜，阳极产生氧气，电解反应式如下：阳极反应：2h2o-4e＝o2(气体)+4h+；40.阴极反应：cu2++2e＝cu(金属铜)；41.在镍废水收集f中，铜镍分离后产生镍废水储存于用烧杯中，用于回收镍；42.在镍富集g中，将烧杯储存的适量镍废水倒另一烧杯中，用氢氧化钠调整废水的ph值为8.5-9.5之间并不断搅拌反应，反应式：ni2++2naoh＝ni (oh)2，用滤纸进行过滤得到氢氧化镍沉淀，用水清洗沉淀后再次过滤，然后把沉淀转移到烧杯中，加入稀硫酸溶解得到硫酸镍溶液；如此多次加入氢氧化镍沉淀溶解后得到高浓度的硫酸镍溶液；43.在镍电解h中，将富集得到的高浓度的硫酸镍溶液，加入氢氧化钠，调节溶液ph值为2-6之间，加入隔膜电解槽，以镍片做阴极、铅合金为阳极，电流密度为200a/m2；槽液控制温度40-60℃进行电解，阳极析出氧气，阴极析出镍金属，电解反应式：阳极反应：2h2o-4e＝o2(气体)+4h+44.阴极反应：ni2++2e＝ni(金属镍)。45.通过以上两个实施例中可以得出结论，分别在酸性或碱性环境中，通过以上方式可以较为有效的对金属镍或铜进行沉淀回收，有效的改善了废水对周围环境的污染。46.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；47.其次：本发明公开实施例中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；48.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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