一种含氯稀土废水的除氯方法

1.本发明属于废水处理技术领域，涉及稀土冶炼废水中氯离子的去除方法。


背景技术：

2.随着水资源的日益短缺以及人们对绿色健康生活的向往，国家大力提倡水资源的循环利用，减少污染物进入水体。稀土冶炼行业普遍采用盐酸作为稀土矿的浸出剂，导致大量氯离子残留在稀土废水中，这些废水直接排放会破坏水体的生态平衡，污染环境，危及到人们的健康安全。
3.现有的去除废水中氯离子的方法有蒸发、沉淀、膜分离等，这些方法能达到较高的除氯率，但除氯费用较高，有些方法还可能会带来二次污染。如公开号为cn 112758958 a的一种硫酸钠溶液中氯离子的去除方法，提出向含氯溶液中先加入硫酸调节ph为1.5~3.5，再加入氢氧化铜和还原性气体二氧化硫进行反应，生成cucl沉淀从而把氯离子去除，该方法对氯离子的处理率高，且氢氧化铜也能达到回收再利用的目的，但该方法需要通入污染性气体二氧化硫，在生产过程中如果出现操作不当发生泄漏，就会造成严重的环境污染。再如，公开号为cn 113683249 a 的一种脱硫废水中氯离子的去除方法，提出向含氯废水中添加铝酸钙进行预处理，将预处理后的一次沉淀去除后，添加氢氧化钙和铝粉，并调节ph至碱性，再进行超声处理，然后加热处理产生水化氯铝酸钙二次沉淀，从而将氯离子去除，此方法成本低廉，操作简单，但此方法会产生大量沉淀废弃物，同样会造成环境污染。
4.近年来，锂离子电池的广泛应用导致废旧锂离子电池数量急剧增加，回收废旧锂离子电池可以缓解资源短缺和环境污染双重压力，然而锂离子电池回收行业目前主要回收正极材料中的有价金属镍、钴、锰、锂等，对于负极废弃铜箔的再利用却很少关注。


技术实现要素：

5.本发明提供一种低成本、环保、易操作含氯稀土废水的除氯方法，该方法能脱除稀土废水中的氯离子，还能同时利用废旧锂离子电池中的铜箔，且除氯过程没有产生二次污染。
6.为实现上述目的，本发明一种含氯稀土废水的除氯方法，包括如下步骤：（1）向含氯稀土废水中加入碱式碳酸铜，再加入废弃铜箔，搅拌至反应完全；（2）反应结束后，将所得混浊液进行固液分离，所得液体为脱氯废水可直接排放；对所得固体进行筛分，筛上物为反应剩余的铜箔，返回步骤（1）重复使用，筛下物为氯化亚铜粉末，对氯化亚铜粉末进行干燥后作为产品销售。
7.上述方法中，步骤 (1) 中，按照碱式碳酸铜与氯离子的摩尔比为1
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4 : 1的比例加入碱式碳酸铜。
8.步骤 (1) 中，按照铜箔与碱式碳酸铜的摩尔比为2
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8 : 1的比例加入废弃铜箔。
9.步骤 (1) 中，反应温度为20-80℃，反应时间为2
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12小时。
10.步骤 (1) 中，反应过程产生的二氧化碳气体可以收集起来，经脱水干燥后可直接销售。
11.步骤 (1) 中，所述废弃铜箔可以是锂离子电池回收过程产生的废弃铜箔。
12.步骤（2）中，所用筛网为目数为50-200目的筛网。
13.与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：（1）本发明方法采用碱式碳酸铜作为氯离子沉淀剂，将碱式碳酸铜转变为价格更高的氯化亚铜产品，且碱式碳酸铜在反应过程中释放出的二氧化碳可收集作为产品销售，既实现了氯离子的脱除，又增加了废水处理的经济效益。
14.（2）本发明方法采用废弃锂离子电池回收过程得到的铜箔作为氯离子沉淀剂，使铜箔废料得到回收并循环使用，既绿色环保，又降低了废水除氯的成本。
附图说明
15.图1为实施例1的含氯稀土废水的除氯方法流程图。
具体实施方式
16.下面结合实施例和附图对本发明内容作进一步的说明，但本发明并不限于以下实施例。
17.实施例1一种含氯稀土废水的除氯方法，在2l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为15000mg/l的稀土冶炼废水1.5l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为4：1.1：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于20℃下搅拌反应约12小时，收集反应过程产生的气体，得到二氧化碳气体产品；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为85%；对固液分离所得固体用目数为100目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。除氯方法流程如图1所示。实施例2一种含氯稀土废水的除氯方法，在1l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为10500mg/l的稀土冶炼废水0.8l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为8：2：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于70℃下搅拌反应约4小时，收集反应过程产生的气体，得到二氧化碳气体产品；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为95%；对固液分离所得固体用目数为200目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。实施例3一种含氯稀土废水的除氯方法，在10l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为20500mg/l的稀土冶炼废水9l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为6：2.5：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于50℃下搅拌反应约9小时，收集反应过程产生的气体，得到二氧化碳气体产品；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为92%；对固液分离所得固体用目数为50目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。
18.实施例4
一种含氯稀土废水的除氯方法，在20l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为18000mg/l的稀土冶炼废水18l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为7：3：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于40℃下搅拌反应约10小时，收集反应过程产生的气体，得到二氧化碳气体产品；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为89%；对固液分离所得固体用目数为150目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。
19.实施例5一种含氯稀土废水的除氯方法，在5l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为8000mg/l的稀土冶炼废水4l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为10：4：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于60℃下搅拌反应约7小时；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为93%；对固液分离所得固体用目数为150目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。
20.实施例6一种含氯稀土废水的除氯方法，在10l的搅拌反应釜中加入氯离子浓度为6000mg/l的稀土冶炼废水9l，然后按照铜箔、碱式碳酸铜、氯离子的摩尔比为5：1.5：1的比例加入铜箔与碱式碳酸铜，于20℃下搅拌反应约11小时；将反应后得到的混浊液进行固液分离，得到的液体为脱氯溶液，经检测，氯离子去除率为89%；对固液分离所得固体用目数为80目的筛网进行筛分，筛上物为铜箔，返回反应釜中使用；筛下物为氯化亚铜粉末，经干燥后可直接销售。