铜镍废水处理

铜鎳废水处理Thedocumentwasfinallyrevisedon2021浅析电镀含铜和含镍污泥的资源化回收工艺2010-03-2516:47、/■、前言电镀生产企业，根据不同的镀种和产品，均须大量选用各种重金属作为原料，如金、银、铜、镍、铬、锌、铁、镉等。在电镀过程中，部分重金属进入废水中，并通过废水处理流程进入污泥，成为电镀污泥。电镀污泥是一种典型的危险废物（危险废物编号为HW22），必须经过严格的无害化处理。一般电镀生产企业的电镀污泥产量均较大，一个处理量为1万吨/天的废水站，其产泥量可达1800吨/年。表1为一个典型的电镀工业园的各类污泥产生量及污泥中重金属含量。表1虎第污泥及污泥申重金属排放垦（排水最按1万牧H十）生严线毙型年•土污屁量〔S]再耀中金馄含量（U/a）自融哇嵐整主产线B0肄：^4%!0；.8異：7*1错：8LS自对滚證斡主产绕50钢14阿铅挂滾楼餵務生产线2841謀：1瓯討：襯舗環4上珪滾苗總果空产线1却黑67,5银：IE金::癬宣令.二4线S0謀：TI金：6沏^i7^&挂蛊君合盒筑比浚樣樹38^1^2.A樹：l^8J悬桂式忙学譏镰半产线2841<!3768金叫珪復生产线%,稍番、168由表1可以看出，各镀种均有电镀污泥产生，来源广泛。电镀污泥含有大量的重金属，具有回收价值，若对其进行资源化回收，既可避免污染环境，还可产生一定经济效益。1电镀污泥的危害及影响重金属普遍具有较大的毒性，其通过水、气和食物链进入人体后，会在体内累积，严重影响人体健康，甚至危及生命。电镀污泥中的重金属对环境产生的影响，主要表现在以下方面：（1）电镀污泥临时堆放或处置时，污泥因表面干燥而引起扬尘，重金属进入大气中造成污染。（2）临时堆放点由于雨水淋浸会产生固废渗出液，使重金属进入地表水及地下水造成污染。如果采用被污染的废水灌溉农作物，重金属就会进入食物链。（3）固废堆放或处置过程容易污染土壤，影响农作物的生长，或通过农作物进入食物链。（4）固废运输过程中，因管理措施不严、发生交通事故等，可能会对沿途的环境造成污染。2电镀污泥的处理与处置由于电镀污泥中含有大量的贵金属，具有回收价值，因而电镀生产过程中产生的金、银等贵金属，一般各企业内部已经回收，不会进入电镀污泥中。根据各种重金属的市场价格，电镀污泥中一般较具有回收价值的是含镍污泥和含铜污泥。本文以处理量为1万t/d废水处理站为例，简要介绍了产生的含镍污泥和含铜污泥的“酸浸出”回收处理工艺。含镍污泥处理酸浸出工艺含镍污泥的分离处理包括酸浸出、铜萃取和除杂提纯三个步骤。酸浸出电镀污泥中加水、硫酸，利用化学反应热进行浸出，pH为，固：水：酸二1：4：1,搅拌小时，镣、铜的浸出率大于96%，浸出到终点后，进行压力过滤，浸出液送后道萃取，浸出渣水洗干净后送固化场制砖固化处理，清洗水返回酸浸出。浸出过程的主要化学反应如下：Ni+HSO二NiSO+HtTOC\o"1-5"\h\z2 4 4 2Ni（OH）+HSO=NiSO+2HO2 2 4 4 2NiO+HSO=NiSO+HO2 4 4 2FeO+HSO=FeSO+HO24 42CuO+HSO=CuSO+HO24 42

Cu（OH）+HSO=CuSO+2HO22442铜萃取萃取液用磺化煤油做载体，形成铜萃取有机相，用量为磺化煤油：萃取剂二15：1,萃取条件为:pH=2，有机相（O）：水相（W）二1：1,采用两段萃取以最大限度地萃取浸出液中的铜，萃取到终点后静置分层，萃取水相除杂提纯硫酸镍，铜负载有机相用10%~15%的硫酸反萃得硫酸铜溶液，空载有机相送铜萃取。采用国际先进的铜萃取剂，铜的萃取率可达99％以上。由于萃取液中铜含量较低，为便于后道的铜提取，用膜反渗透进行浓缩，同时可以将反渗透水用于浸出渣的水洗，节约水的用量。除杂提纯经过铜萃取后，富镍溶液中还含有铁、少量的铜、钙和镁等杂质，必须除杂后才能制得符合工业标准的硫酸镍。提铜后的富镍溶液经.针铁矿法除铁后压滤，压滤渣送固化场固化处理，滤液用杂质萃取液萃杂，进一步深度除杂后得到工业级的硫酸镍溶液。在这个过程中，镍的损失很少，通过提纯，镍的回收率可达98%。部分清洗废水送中和污水处理池处理达标后排放。用“酸浸出－多级萃取”工艺，污泥中的镍、铜回收率可达96%以上。通过镍物料平衡可以看出，最后的废渣量仅有原污泥的20%左右，从而大大减少了污泥的排放量。含镍污泥处理工艺流程见图1打SCL•71110含镇污泥牡理工艺流程h—I 打SCL•71110含镇污泥牡理工艺流程h—I 曲~-3_* .AL英％•巧岂二：沖 -厂嘗驟“匸 [ 113F湖議11含铜污泥处理酸浸出工艺含铜污泥的分离处理包括酸浸出、铜萃取和镍富集三个步骤。酸浸出电镀污泥中加水、硫酸、氧化剂，利用化学反应热进行浸出，pH为，固：水：酸二1：4：1,搅拌小时，镍的浸出率大于98%，铜大于96%，浸出到终点后，重力过滤，浸出液送后道萃取，浸出渣水洗干净后送固化场制砖固化处理，清洗水返回酸浸出。浸出的主要化学反应如下：CuO+HSO=CuSO+HOTOC\o"1-5"\h\z2 4 4 2Cu(OH)+HSO=CuSO+2HO2 2 4 4 2Ni+HSO二NiSO+Ht2 4 4 2Ni(OH)+HSO=NiSO+2HO2 2 4 4 2NiO+HSO=NiSO+HO24 42FeO+HSO=FeSO+HO24 42铜萃取萃取液用磺化煤油做载体，形成铜萃取有机相，用量为磺化煤油：萃取剂二15：1,萃取条件为:pH=2,有机相(O):水相(W)二1：1,采用两段萃取以最大限度地萃取浸出液中的铜，萃取到终点后静置分层，萃取水相送镍萃取富集硫酸镍，铜负载有机相用10%~15%的硫酸反萃得硫酸铜溶液，空载有机相送铜萃取。采用国际先进的萃取剂，铜的萃取率可达99%以上。反萃液经热浓缩后得到工业五水硫酸铜。镍的萃取和富集经过铜萃取后，萃取余液中还含有镍、铁、钙和镁等重金属，由于镍含量较低，所以必须经多级萃取将镍富集，才能便于提纯。在这个过程中，镍的损失很少，镍的回收率可达98%。反萃液经膜反渗透富集后送镍提纯，水回用于浸出渣的水洗。用“酸浸出－多级萃取”工艺，污泥中的镍、铜回收率可达96%以上。镍富集过程中的部分废水送污水处理厂综合污水池处理达标后排放。含铜污泥处理工艺流程见图2。

含铜、含镍污泥处理主要原材料消耗及理化性质主要原辅材料主要原辅材料规格及年耗量见表2表2污泥处理生产主要康料消耘情迓污屁处現務料刍称畤年也量⑴含翳捉N1：10,5%轨酸96%却15%420拠■-鯛污渥国收心2韩取抑P3P?}心2潛沖工谶您煤性1后隔㈣王业毀3110?理2」砥化钠工业簸0.5含钢污泥3：11310515%罷忡缎吧O繚存餐回收2『；醪盟卸L江初农心谍萃验制〔巴的：*)-2溶舌注『磺先媒注}IOr5表Q污泥中的主要金属含虽及临相组成墩目含铢污尿含車污灣污昵量（t/a}solasMitOH^,WiQ,NiSCu,Cll(OTI}ihCuO,CuS=疑花ThUmCulQH；;,SOCuSNuNiQH〕.NiQN15臻會量W2上L2貶含量WIL511.2污泥处理生产中所涉及的污泥，均为电镀生产线产生的污泥。电镀企业一般涉及铜、镍、锌、锡、铬、金、银等电镀和化学镀工艺，电镀废水中含有铜、镍、锌、锡、铬、金、银、镀件金属等重金属，电镀污水可采用化学法为主辅以生化法的处理工艺。对污水处理产生的污泥进行回收利用时，为了便于金属的回收利用，在电镀污水处理过程中采用分质单独收集，分别进行化学沉淀处理，这样可以得到相对单纯的含铜、含镍污泥。电镀污泥在经过重力脱水和机械压缩后得到含水量约75％的泥渣。污泥中的重金属含量及物相组成见表3。从表3中可以看出，铜、镍占重金属总排放量的比例较大，具有较大的回收利用价值；锡、铬、锌等重金属占总金属排放量的比例较少，利用价值不高，可外售给其他企业进行固化制砖处理；金、银等属于贵金属，由各电镀生产厂家采用在线回收处理，污泥回收可不予考虑。

含铜、含镍污泥处理中的物料平衡含镍污泥处理的物料平衡（见表4和图3表4含複污泥址理生产线物料平衝表人方 出方S；S；朗-III.C1■! ri含铜污泥处理的物料平衡（见表含铜污泥处理的物料平衡（见表5和图4）物料名称數量(t/a)樹料名那数量lUal含擁污魁8ftP品怖加V215為珑轅4M5巔埜聪枫化区9開）2證吒二丁镰茎限抑fF5O7）0,2腔渣20.5礦叱煤性6*汽10富谍浊61^NaOIJVa;COj3比52.S[4aF0.5nU飾工合订

表5含铜污泥处理物料平衡表人方出方'務料客琛數甦表5含铜污泥处理物料平衡表人方出方'務料客琛數甦(t/a)數曇(t/a)含狂污泥.1册产品J961飙吨镀120邓LU9S40”j11-2PJOd0,2丑睦牝煤注10,5410彳1©I©合计li