阅读说明：本技术 一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法 (Method for selectively recovering copper from electroplating sludge through hydrothermal ammonia leaching ) 是由 林璋 刘学明 冯震 吴榛 于 2021-01-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法,包括以下步骤：将电镀污泥烘干、粉碎；电镀污泥的水热氨浸,将电镀污泥、氨性浸出剂按一定固液比放入水热反应釜中,于预设温度下反应一段时间,反应后离心,过滤,水洗,得到含铜浸出液；沉淀法回收铜,调节含铜浸出液的pH,离心、过滤,水洗,回收铜,而氨性液添加一定量氨性浸出剂后回用于水热氨浸过程。本发明采用氨性浸出,选择性的分离了电镀污泥中的铜和铁,克服了传统酸浸回收工艺缺乏选择性的缺点。而且利用浸出剂的闭路循环系统,既节省了药剂,又减少了氨氮废水的排放。同时,与传统氨浸方法相比,水热提升了铜的浸出率,降低了铁的浸出率,强化了选择性分离的效果。(The invention discloses a method for selectively recovering copper from electroplating sludge by hydrothermal ammonia leaching, which comprises the following steps: drying and crushing the electroplating sludge; carrying out hydrothermal ammonia leaching on the electroplating sludge, putting the electroplating sludge and an ammonia leaching agent into a hydrothermal reaction kettle according to a certain solid-to-liquid ratio, reacting for a period of time at a preset temperature, centrifuging after reaction, filtering, and washing with water to obtain a copper-containing leaching solution; recovering copper by a precipitation method, adjusting the pH value of the copper-containing leaching solution, centrifuging, filtering, washing with water, and recovering copper, wherein a certain amount of ammoniacal leaching agent is added into the ammoniacal solution and then the ammoniacal solution is reused in the hydrothermal ammonia leaching process. The invention adopts ammoniacal leaching to selectively separate copper and iron in the electroplating sludge, and overcomes the defect of lack of selectivity of the traditional acid leaching recovery process. And a closed circulation system of the leaching agent is utilized, so that the agent is saved, and the discharge of ammonia nitrogen wastewater is reduced. Meanwhile, compared with the traditional ammonia leaching method, the leaching rate of copper is improved, the leaching rate of iron is reduced, and the selective separation effect is enhanced.)

一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法。

背景技术

随着金属加工行业的发展，我国对金属部件进行电镀处理的需求越来越大。电镀污泥是电镀行业生产过程中产生的固体危险废物，我国《国家危险废物名录中》中HW17、HW20-23、HW26和HW31等7类危险废物，都属于电镀污泥。电镀污泥产量巨大，我国每年产生约1000万吨电镀污泥。电镀目前主要成分为各种电镀废液和电解槽液经过化学沉淀法产生的污泥，根据不同电镀企业采用的不同生产工艺和废液处理方法，产出的电镀污泥的成分也不同，使得电镀污泥的成分十分复杂。电镀污泥中常含有锌、镍、铜、铬等重金属，这些重金属通常难以被生物降解，易于在生物体内累积，且在较低浓度下，表现为较大的毒性。如果不对电镀污泥加以合适的处理，会造成严重的水体及土壤重金属污染，危及人类的健康。此外，电镀污泥中含有的锌、镍、铜、铬、铁等有价金属品位远高于富矿，潜在价值很高，如果能对其资源化利用，将产生可观的经济效益和社会效益。由此可见，从电镀污泥中提取铜等金属对于环境保护和可持续发展是非常有必要的。

目前工业上通常采用酸浸法从固体废物中提取重金属，其具有浸出效率高，工艺简便，成熟等优点。但酸浸法仍然有许多问题。例如选择性差，酸浸过程中大量Ca、Mg、Fe等杂质离子随有价金属进入溶液，影响后续利用；酸碱等试剂消耗大，电镀污泥通常为弱碱性，，酸浸过程中消耗大量的酸；金属回收率低，酸浸液杂质含量高，除杂过程中有价金属夹带严重，损失大量金属。氨浸法是基于浸出过程中，Cu、Zn、Ni等有价金属与游离氨结合形成配合离子进入溶液中，而Fe、Cr、Ca等杂质离子留在渣中，实现了有价金属与杂质金属的分离，具有良好的选择性。但其存在氨氮废水需要处理、有价金属浸出效率不高，杂质金属有少量浸出等缺点。

中国专利“含铜电镀污泥加压氢还原”(CN 101928098 A)将电镀污泥干燥、研磨、过筛，然后于室温下以氨水和硫酸铵固体为浸出剂进行氨浸，然后调节pH，将浸出液转移至高压反应釜，通入氢气，在130-160℃下反应50-90分钟，反应结束后过滤分离，洗涤干燥，得到了Cu2O粉末，其中铜浸出率达80％，浸出液回收率达96％。此方法反应条件温和且成本低，但铜浸出率不高，且氢气较危险，流程较复杂。中国专利“一种实现电镀污泥中镍回收的方法”(CN 102399991 A)将电镀污泥进行混酸浸出，然后调节pH，加入复合萃取剂，实现了镍与共存重金属的分离和镍的富集，然后将硫酸加入含镍萃取液中进行反萃取回收镍，并实现了复合萃取剂的回用。此方法使用了有机萃取剂，易造成污染，回收的镍品质不高。中国专利“一种电镀污泥综合回收有价金属的方法”(CN 104928478 A)将电镀污泥进行氨浸，浸出其中的铜和镍，然后用硫化钠回收铜，用氢氧化钠沉淀回收镍。再用硫酸浸出电镀污泥中的铬，然后使用碳酸钠沉淀回收铬。此方法成本低，无二次污染，但流程长，药剂添加量多，且浸出效率不高。中国专利“一种从电镀污泥中回收铜、镍的方法”(CN 107760872A)将电镀污泥在一定温度下氨浸，然后溶剂萃取法分离浸出液铜和镍。此法浸出率不高，使用了有机溶剂，成本高，有污染，金属产品品质不高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电镀污泥中有价金属回收方法的选择性不足、浸出效率不高等缺点，提供一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法。该方法通过水热氨浸，使得电镀污泥中的有价金属Cu与游离氨结合形成配合离子进入溶液中，而Fe、Ca等杂质离子留在渣中，实现了有价金属与杂质金属的分离。后续通过调节铜浸出液pH，将铜以氢氧化物的形式沉淀下来，进行回收利用。氨性液则回用于电镀污泥的氨浸过程，形成浸出剂的闭路循环系统，既节省了药剂，又减少了氨氮废水的排放。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜的方法，所述的方法包括以下步骤：

S1、将电镀污泥烘干、粉碎；

S2、电镀污泥的水热氨浸，将电镀污泥、氨性浸出剂按一定固液比放入水热反应釜中，于预设温度下反应一段时间，反应后离心，过滤，水洗，得到含铜浸出液；

S3、沉淀法回收铜，调节含铜浸出液的pH值，离心、过滤，水洗，回收铜。

进一步地，所述的氨性浸出剂中成分包括氨水、铵盐和水，总氨的浓度为8mol～12mol/L，氨与铵盐浓度比为2：1～3：1。

进一步地，所述的电镀污泥与氨性浸出剂的固液比为1：3～1：5。

进一步地，所述的预设温度为160～200℃。

进一步地，所述的步骤S2中电镀污泥和氨性浸出剂在水热反应釜中反应时间为2h～4h。

进一步地，所述的步骤S3中调节含铜浸出液的pH值为3～6。

进一步地，所述的步骤S3中调节剂为1mol/L盐酸。

进一步地，所述的步骤S3中通过沉淀法回收铜之后得到的氨性液添加一定量氨性浸出剂后回用于水热氨浸过程。

进一步地，所述的氨性浸出剂添加量为初次用量的1/4～3/4倍。

进一步地，所述的铵盐为硫酸铵、氯化铵中的一种。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明采用水热氨浸回收电镀污泥中的铜，利用有价金属铜与游离氨结合形成配合离子而进入溶液中，而Fe、Ca等杂质离子留在渣中，实现了有价金属与杂质金属的分离。后续调节浸出液pH，沉淀回收铜，实现了铜的选择性分离，氨浸液则回用于水热氨浸过程，形成了氨浸剂的闭路循环系统，既节省了药剂，又减少了氨氮废水的排放。同时，本法与传统氨浸方法相比，水热提升了铜的浸出率，降低了铁的浸出率，强化了选择性分离的效果。

附图说明

图1是本发明实施例中公开的水热氨浸从电镀污泥中选择性回收铜工艺的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例1

本实施例公开一种水热氨浸法选择性回收电镀污泥中铜，具体流程示意图如图1所示。具体步骤如下：

S1、取某厂产生的电镀污泥2g，烘干，粉碎；

S1、电镀污泥的水热氨浸，将粉碎后的电镀污泥与主要成分为氨水、硫酸铵和水、总氮的浓度为8mol/L，氨与铵盐浓度比为2：1的氨性浸出剂，以固液比1：5，放入水热反应釜中，于160℃下反应4h，反应后离心，过滤，水洗，得到含铜浸出液；

S3、沉淀法回收铜，调节含铜浸出液的pH为5，离心、过滤，水洗，回收铜，而氨性液添加初次用量1/2的氨性浸出剂后回用于水热氨浸过程。

实施例2

本实施例公开一种水热氨浸法选择性回收电镀污泥中铜，具体流程示意图如图1所示。具体步骤如下：

S1、取某厂产生的电镀污泥2g，烘干，粉碎；

S2、电镀污泥的水热氨浸，将粉碎后的电镀污泥与主要成分为氨水、硫酸铵和水、总氮的浓度为8mol/L，氨与铵盐浓度比为2：1的氨性浸出剂，以固液比1：5，放入水热反应釜中，于180℃下反应4h，反应后离心，过滤，水洗，得到含铜浸出液；

S3、沉淀法回收铜，调节含铜浸出液的pH为5，离心、过滤，水洗，回收铜，而氨性液添加初次用量1/2的氨性浸出剂后回用于水热氨浸过程。

实施例3

本实施例公开一种水热氨浸法选择性回收电镀污泥中铜，具体流程示意图如图1所示。具体步骤如下：

S1、取某厂产生的电镀污泥2g，烘干，粉碎；

S2、电镀污泥的水热氨浸，将粉碎后的电镀污泥与主要成分为氨水、硫酸铵和水、总氮的浓度为8mol/L，氨与铵盐浓度比为2：1的氨性浸出剂，以固液比1：5，放入水热反应釜中，于200℃下反应4h，反应后离离心，过滤，水洗，得到含铜浸出液；

S3、沉淀法回收铜，调节含铜浸出液的pH为5，离心、过滤，水洗，回收铜，而氨性液添加初次用量1/2的氨性浸出剂后回用于水热氨浸过程。

表1.铜回收率参数比照表

从表1中可以得出，初次铜回收率为90.2％-93.6％，回用两次后铜回收率为89.4％-92.3％，初次铁浸出率为0.15％-0.39％，回用两次后铁浸出率为0.18％-0.35％。

综上所述，本实施例的水热氨浸电镀污泥中选择性回收有价金属可适用于含铬、镍、铜、铁、锌等一种或多种金属的电镀污泥，解决了现有的电镀污泥分离回收方法存在的选择性不足、浸出效率不高、工艺复杂、无法进行彻底的无毒处理等技术问题。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。