本发明涉及从有色冶金废水中提取有用物质的技术领域，具体涉及从除钒铜丝球清洗后的废液中收铜的方法。
背景技术：
在海绵钛生产过程中，四氯化钛中的钒对海绵钛的质量影响很大，必须除掉。目前国内对钒的处理有三种方法，矿物油除钒、铝粉除钒，这二种方法是近年从国外引进的除钒技术，目前处于消化吸收阶段。
第三种方法是铜丝除钒，其将铜丝卷成铜丝球并分层装入除钒塔中，让气相四氯化钛连续通过除钒塔与铜丝球接触，使钒杂质沉淀在铜丝表面上。其原理是：四氯化钛中的钒是以vocl3的形式存在的，铜丝将vocl3还原成vocl2沉淀富集在铜丝表面。
铜丝除钒法技术成熟，铜丝球除钒效果好，可获得高质量的四氯化钛，但该法缺点是成本高，每吨精四氯化钛要消耗3-5公斤铜丝。铜丝失效后要酸洗、水洗、干燥，才能回用，产生含铜废酸水。国家环保严格控制外排废水中重金属的含量，其中铜是重金属的一种。以往这部分废水采取加水稀释，降低铜离子的浓度，外排。随着四氯化钛产量的增加，含铜废水量也增加，不仅造成铜资源浪费，而且增大了废水净化的难度。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种从洗铜丝废液中回收铜的方法，用以解决现有含铜废液直排造成铜资源浪费、排放不达标、废液净化难度大等技术问题。
为实现上述目的，本发明方法以铁粉和废铁板置换铜离子，将废液中的铜回收。具体地，该方法包括铜丝清洗和铜回收的工艺，具体包括如下步骤：
a、在铜丝清洗池内加入铜丝和盐酸溶液，鼓入压缩空气搅拌，反应10-30min后，将废液引入第一置换池中；
b、在第一置换池中加入薄铁板置换铜，对废液进行一级处理，然后通过设置在所述第一置换池上部的溢流口将一级处理后的废液引至排布有薄铁板的第二置换池中；
c、在第二置换池对废液进行二级处理，并通过设置在所述第二置换池上部的溢流口将废液引至第三置换池中；
d、在第三置换池中加入过量铁粉对废液进行三级处理，并通过设置在第三置换池上部的溢流口将废液引入废酸池中，检测废酸池中铜离子含量，当符合要求时，将废液排放到污水处理站，滤渣回收。
优选的，在步骤d中还包括第四置换池，通过设置在第三置换池上部的溢流口将废液引入第四置换池，加入过量铁粉进行四级处理，最后将第四置换池内的废液引入废酸池中。
步骤b-d中在第一、第二、第三和第四置换池中分别鼓入压缩空气搅拌。
还包括步骤e，将第一和第二置换池中薄铁板表面沉淀的铜刮取、回收，并将各置换池的滤渣回收、烘干、用磁铁将铁粉分离，得粗铜。
每个置换池中的反应时间分别为20-60min。
步骤d中，当铜离子含量不符合要求时，用酸泵将废液引至第一置换池中，按照步骤b-d的方法重新进行处理，直至铜离子含量符合要求。
步骤a中，所述铜丝首先用废酸池中的废液冲洗20-30min，将废液排至第一置换池，然后再按照步骤a加入盐酸溶液。
步骤a中，将盐酸排放后，在所述铜丝清洗池内再另加盐酸溶液，反应20-30min，排放至第一置换池内。
上述技术方案中，采用铁屑和废铁板置换铜离子，经过三级或四级沉降池置换沉淀。
本发明方法具有如下优点：(1)本发明不仅解决了四氯化钛精制过程中，清洗铜丝产生含铜废液对环境造成的污染，而且将铜回收，防止造成铜资源的浪费；(2)经过三级或四级置换回收后的废液，铜离子的排放符合国家污水排放标准，减轻了污水处理站的处理难度。
附图说明
图1是本发明废液处理的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种从洗铜丝废液中回收铜的方法，包括铜丝清洗和铜回收的工艺，参见图1，具体包括以下步骤：
a、在铜丝清洗池内加入铜丝和盐酸溶液，鼓入压缩空气搅拌，反应20-60min后，将废液引入第一置换池中。
铜丝清洗池一般采用耐腐蚀的玻璃钢制作，关于铜丝清洗池的容积大小，各企业根据每次洗铜丝的量来确定，本实施例中铜丝清洗池的尺寸为长×宽×深＝10米×2米×0.6米。有效容积为长×宽×深＝10米×2米×0.5米＝10m3。池不宜太深，便于员工操作。盐酸加入量以铜丝不露出液面为准。加入盐酸后通入压缩空气搅拌，加快反应速度。反应约10-30分钟，打开底部排口，通过位差将废液放入下一工序，即第一置换池中。
将盐酸排放后，在铜丝清洗池内再另加盐酸溶液，反应20-30min后，再排放至第一置换池内。
本实施例中盐酸水溶液采用氯化尾气生产的质量浓度在25-30％以上的工业盐酸即可。
b、在第一置换池中加入薄铁板置换铜，对废液进行一级处理，然后通过设置在所述第一置换池上部的溢流口将一级处理后的废液引至排布有薄铁板的第二置换池中。
第一置换池、第二置换池以及下述的第三置换池均在同一平面上，连接在一起，上部设溢流口，废液通过溢流口进入下一级，有效容积各为3m3，要求池子耐酸腐蚀，一般采用耐酸水泥砌筑或内衬耐酸瓷砖。
c、在第二置换池对废液进行二级处理，并通过设置在所述第二置换池上部的溢流口将废液引至第三置换池中；
d、在第三置换池中加入过量铁粉对废液进行三级处理，并通过设置在第三置换池上部的溢流口将废液引入废酸池中。废酸池要求耐酸，有效容积40m3，约为2-4次清洗铜丝的废液储量。将各置换池的废液集中至废酸池，用碱中和后排放到污水处理站，将废酸池中底部的滤渣回收。
在用碱中和之前，可以用酸泵将废液返回铜丝清洗池冲洗铜丝20-30分钟，然后再如步骤a加盐酸溶液清洗铜丝。可以充分利用废液中的盐酸对铜丝进行清洗，减少盐酸的用量。
上述步骤b-d中在第一、第二和第三置换池中分别鼓入压缩空气搅拌，以加快置换的速度。每个置换池中反应时间为20-60min。
洗完的铜丝送去干燥，这里不再赘述。
e、将第一和第二置换池中薄铁板表面沉淀的铜刮取、回收，并将各置换池的滤渣回收、烘干、用磁铁将铁粉分离，得粗铜。
取废酸池中的废液样品，分析铜离子含量，若铜离子含量符合国家排放标准，则送至污水处理站进行处理，废酸池底部的滤渣回收。
若铜离子的含量不符合排放要求，根据废液池内废液铜的含量，用泵将废酸池中的废液打入第一置换池中进行循环，直到废液池中铜含量符合标准为止。
铜离子含量不合格的原因分析：
①置换时间不够。措施：延长置换时间(在三个置换池内多浸泡一段时间)。
②铁粉的量不足。措施：在第三置换池内再添加铁粉。
③搅拌不均匀。措施：压缩空气搅拌要更换不同位置或者增加搅拌位置。
实施例2
与实施例1不同的是：采用四级置换。即在步骤d中还包括第四置换池，通过设置在第三置换池上部的溢流口将废液引入第四置换池，加入过量铁粉进行四级处理，最后将第四置换池内的废液引入废酸池中。
参见图1，将从除钒塔中取出的铜丝放入至铜丝清洗池中，假如废酸池中存储有上批次处理清洗液后的废液，则首先用酸泵将废液引至铜丝清洗池中，对铜丝连续冲洗20-30min，然后将废液排放至第一置换池中。
在铜丝清洗池中加入质量浓度为25-30％或者质量浓度更高的盐酸溶液，鼓入压缩空气进行搅拌，反应10-30min后，将废液引入第一置换池中。再另加入盐酸溶液，压缩空气进行搅拌，反应10-30min后，将废液引入第一置换池中，开始置换反应，具体的，在第一置换池中加入薄铁板置换铜，对废液进行一级处理。然后将废液从第一置换池的溢流口引入至第二置换池内，如此依次进行二级处理、三级处理和四级处理。四个置换池在同一平面内串联，其中第一置换池和第二置换池内放置薄铁板，尽量增大铁板与废液的接触面积；第三和第四置换池内加入过量的铁粉，以充分置换废液中的铜。废液最后进入废酸池中，对废酸池取样，检测其中的铜离子含量，当铜离子符合排放要求、并且废酸池液面达到排放液面时，可以将废酸液中和后，排放至污水处理站进行集中处理。
当铜离子不符合排放要求时，用酸泵将废液打至第一置换池中，从第一置换池至第四置换池进行重新置换处理。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。