公布日：2023.04.07

申請日：2023.02.01

分類號：C22B7/00(2006.01)I;C25C1/12(2006.01)I;C22B15/00(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N

摘要

本發明公開了一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，本發明通過提供礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進行調節防止其在靜置過程中發生析出沉淀。為含銅酸性廢水的高效處理提供技術支撐，銅的活性炭吸附率高達95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率可達90％以上，銅的總回收率為80％以上。另外再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現了廢水循環利用，設備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應性強、對環境友好，既緩解了優質銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。

權利要求書

1.一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于，包括如下步驟：首先將礦山廢水引入到初級處理池，在初級處理池的入口處設置至少四層過濾網，多層過濾網之間設置有膨潤土、活性炭、沸石和土工布填充夾層，礦山廢水經過帶有填充夾層的多層過濾網的過濾流入初級處理池，初級處理池的出口處設置有微濾膜則通過微濾膜對流出初級處理池的礦山廢水再次進行過濾操作，使得礦山廢水中雜質進行充分過濾，經過過濾的酸性廢水則匯入電解處理池；將初級處理池入口處和出口處過濾出固體雜質進行收集，采用烘干研磨的形式對收集到的固體雜質進行處理，研磨成微粒后通過酸性溶液對其進行溶解后再匯入電解處理池；對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進行調節防止其在靜置過程中發生析出沉淀，在電解處理池的兩端設置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉移至蒸發設備中對其進行蒸發濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解。

2.根據權利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：在停止電解后電解剩余液體中加入送解吸柱中，加入A級解析液對含銅炭進行淋濾解吸3～5h，所述的A級解析液是按質量比水：98％硫酸：30％雙氧水＝1000：15～30：2～5制備的混合液。

3.根據權利要求2所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：控制每小時所用A級解析液的質量為解吸柱中含銅炭的質量1～2倍，同時控制解A級解析液高出炭面10～20cm，解析完畢得到解析炭和富銅液。

4.根據權利要求3所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：將解析反應的富銅液加入鐵粉進行置換反應，其中鐵粉用量按置換1kg銅需要0.88kg鐵粉量的1.05～1.3倍計并在機械攪拌條件下對富銅液進行置換反應30～60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應結束后固液分離得到海綿銅和置換后液。

5.根據權利要求4所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：置換后液一部分返回第二步解吸反應回用，剩余的置換后液送廢水處理系統進行達標處理后排放。

6.根據權利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：初級處理池中微濾膜孔徑控制在0.3～0.5微米，出口壓力控制在0.3～0.5MPa，電解處理池中納濾膜的孔徑控制在0.1～0.3nm，出入口壓力控制在0.5～0.7MPa；所述初級處理中各層過濾網的孔徑相同且均為3～5mm，所述電解處理中陰極膜與陽極膜的相互間距為10～15cm。

7.根據權利要求1所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝的工藝處理過程中，銅的活性炭吸附率高達95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率達90％以上，銅的總回收率為80％以上。

8.根據權利要求7所述的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，其特征在于：電解處理池再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現了廢水循環利用，設備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應性強、對環境友好，既緩解了優質銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，以解決上述背景技術中提出現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，包括如下步驟：

首先將礦山廢水引入到初級處理池，在初級處理池的入口處設置至少四層過濾網，多層過濾網之間設置有膨潤土、活性炭、沸石和土工布填充夾層，礦山廢水經過帶有填充夾層的多層過濾網的過濾流入初級處理池，初級處理池的出口處設置有微濾膜則通過微濾膜對流出初級處理池的礦山廢水再次進行過濾操作，使得礦山廢水中雜質進行充分過濾，經過過濾的酸性廢水則匯入電解處理池；

將初級處理池入口處和出口處過濾出固體雜質進行收集，采用烘干研磨的形式對收集到的固體雜質進行處理，研磨成微粒后通過酸性溶液對其進行溶解后再匯入電解處理池；

對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進行調節防止其在靜置過程中發生析出沉淀，在電解處理池的兩端設置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉移至蒸發設備中對其進行蒸發濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解。

優選的，在停止電解后電解剩余液體中加入送解吸柱中，加入A級解析液對含銅炭進行淋濾解吸3～5h，所述的A級解析液是按質量比水：98％硫酸：30％雙氧水＝1000：15～30：2～5制備的混合液。

優選的，控制每小時所用A級解析液的質量為解吸柱中含銅炭的質量1～2倍，同時控制解A級解析液高出炭面10～20cm，解析完畢得到解析炭和富銅液。

優選的，將解析反應的富銅液加入鐵粉進行置換反應，其中鐵粉用量按置換1kg銅需要0.88kg鐵粉量的1.05～1.3倍計并在機械攪拌條件下對富銅液進行置換反應30～60min，接著固液分離得到海綿銅和置換后液，待置換反應結束后固液分離得到海綿銅和置換后液。

優選的，置換后液一部分返回第二步解吸反應回用，剩余的置換后液送廢水處理系統進行達標處理后排放。

優選的，初級處理池中微濾膜孔徑控制在0.3～0.5微米，出口壓力控制在0.3～0.5MPa，電解處理池中納濾膜的孔徑控制在0.1～0.3nm，出入口壓力控制在0.5～0.7MPa；所述初級處理中各層過濾網的孔徑相同且均為3～5mm，所述電解處理中陰極膜與陽極膜的相互間距為10～15cm。

優選的，礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝的工藝處理過程中，銅的活性炭吸附率高達95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率達90％以上，銅的總回收率為80％以上。

優選的，電解處理池再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現了廢水循環利用，設備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應性強、對環境友好，既緩解了優質銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。

本發明的技術效果和優點：本發明提出的一種礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，與現有技術相比，具有以下優點：

本發明通過提供礦山含銅酸性廢水中金屬銅提取工藝，對電解處理池中含銅酸性廢水的PH值進行調節防止其在靜置過程中發生析出沉淀，在電解處理池的兩端設置陽極板和陰極板，陰極板與陽極板之間設置有若干交替安置的陰極膜與陽極膜，并在二級處理池出口端與入口端設置有納濾膜，通過電解的析出含銅酸性廢水中的大部分金屬銅，隨后將電解處理池中的剩余廢水轉移至蒸發設備中對其進行蒸發濃縮，濃縮至適合電解的濃度再次采用電解的析出剩余廢水中的銅，至剩余廢水中的銅離子濃度低于一定范圍后停止電解；

為含銅酸性廢水的高效處理提供廣闊的空間和現有相關企業的改造提供技術支撐，銅的活性炭吸附率高達95％以上，富銅液采用鐵粉置換時銅的回收率可達90％以上，銅的總回收率為80％以上。另外再次電解后的銅離子濃度低于10mg/L，可直接返回銅礦含酸廢水浸出工段，不會對其他金屬的浸出、吸附等造成不良影響，實現了廢水循環利用，設備簡約、操作簡單、投資少、成本低、適應性強、對環境友好，既緩解了優質銅礦資源供需日趨突出的矛盾，又實現了有害廢物的減量化、資源化和無害化的高效處理。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

（發明人：王文勝;張饒;羅婷）