含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法与流程

文档序号:11673009阅读:1221来源:国知局

本发明涉及印刷制造技术领域,特别是涉及一种含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法。



背景技术:

印制电路板的制造是电子工业十分重要的一环,据有关报道,近20年来,随着中国大陆电子行业的迅猛发展,中国的印制电路板行业一直保持10-20%的年增长速度,目前有多种规模的印制电路板生产企业4500多家,月产量达到1.8亿平方米,消耗精铜8万吨/月以上,电子工业在生产过程中会产出大量含铜废水,含铜废水经处理后会产生巨量的含铜污泥,对社会尤其是印制电路板厂周边地区的水资源和土壤造成了严重污染隐患。

铜是一种存在于土壤及人畜体内的重金属元素,土壤中含量一般在0.2ppm左右,过量的铜会与人畜体内的酶发生沉淀/络合反应,发生酶中毒而丧失生理功能。自然界中的铜通过水体、植物等转移至人畜体内,如果摄入量过高,将使人畜体内的微量元素平衡遭到破坏,导致重金属在体内的不正常积累,产生致病变性、致癌性等结果。

中国的工业废水排放标准中,铜的监控指标为0.5ppm,饮用水标准为0.03ppm,欧美的相关标准则更加严厉。由于印制电路板加工产生的废铜蚀刻液中,铜含量为几十至上百克/升,因此,国家环保部将印制电路板产出的含铜污泥定位为危险固体废物。

含铜污泥目前市场上处理方法:回收单位将含铜污泥回收,将回收来的含铜污泥做出小块状个体置于太阳下晒干,晒干后的含铜污泥放入炼铜炉中进行取铜,这样冶炼取铜的方法在生产过程中会有部分铜损失掉,造成了资源浪费,冶炼炉在运作过程中会产生大量的污染气体,为了节省成本回收单位取铜后的污泥一般会被丢弃,对环境造成极大的危害,没有达到含铜污泥资源化利用。

针对于此,特研发此含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法,该方法不仅处理后污泥中铜含量可以达标排放,更有产生纯度高达99.95%以上的电解铜板产品,其经济效益与社会效益明显于目前常用的其它处理工艺。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法,能够使污泥中铜含量可以达标排放,更能产生纯度高达99.95%以上的电解铜板,提高了回收率,降低了能源消耗。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法,包括以下步骤:

a污泥干渣制备:将含铜污泥加入污泥干化机中进行干化处理,污泥干化机温度控制在600℃~650℃,去除污泥中的有机物,得到污泥干渣,且污泥干渣的含水率控制在15%以下;

b含铜污泥干渣封装处理:将步骤a中所得的污泥干渣用玻纤布袋封装好,然后将装好的干渣袋置于干燥处待处理;

c电解液制备:将步骤b中的干渣袋放入电解液制备池中,往所述电解液制备池中加入配好的浓硫酸溶液,充分搅拌,使干渣袋中的重金属完全快速的溶解于浓硫酸溶液中,制备出第一重电解液;

d电解液制备池中干渣袋循环利用处理:将电解液制备池中的干渣袋放入离心机中运行,得到污泥离心干渣与第二重电解液,将第二重电解液用泵送入电解槽中待处理;

e电解铜板制作:将电解液制备池中的第一重电解液用泵打入电解槽中,与电解槽中的第二重电解液形成电解液,将电解槽中的电解液通电加热至40℃~45℃进行持续电解,得到高纯度的电解铜板。

优选地,所述步骤c具体包括将所述干渣袋摆放整齐并悬空固定于电解液制备池内部框架中,检测所述干渣袋中的重金属含量,根据该重金属含量配制适量的浓硫酸溶液,往所述电解液制备池中加入所述适量的浓硫酸,通过加热棒将电解液制备池中溶液加热到40℃~45℃,充分搅拌并通过鼓养机向所述电解液制备池中鼓养,使得所述污泥干渣中的重金属完全溶解于浓硫酸中得到第一重电解液。

优选地,所述步骤d的干渣袋送入污泥干化机中进行干化去酸处理,去酸后的污泥离心干渣达到含水率在20%以下的状态,可用来制备固化免烧砖。

优选地,所述步骤e中的电解过程中要测试电解液中的铜离子含量,根据溶液中铜离子含量的不断变化来变换电解所通过的电流。

优选地,将所述电解槽中的电后液用泵打入组分调节池中进行硫酸浓度调整,将调节好的稀硫酸溶液用泵送入步骤c中的电解制备池中进行循环使用。

本发明的有益效果是:本发明的处理方法不仅可以将处理后的污泥干渣制备成固化免烧砖,使得污泥中的铜含量可以达标排放,更能产生纯度高达99.95%以上的电解铜板,既提高了回收率,又降低了能源消耗,具有很明显的经济效益及社会效益。

附图说明

图1是本发明含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

以下结合具体实施例说明本发明的含铜污泥中铜的回收和综合利用处理方法。

实施例1:

将含铜污泥加入污泥干化机中,通过污泥干化机在650℃下去除污泥中的有机物,得到污泥干渣便于后续处理,并将污泥干渣的含水率控制在15%以下;将所述污泥干渣用玻纤布袋按10公斤每袋装好,然后将装好的干渣袋置于干燥处待处理;将所述干渣袋摆放整齐并悬空固定于电解液制备池内部框架中,检测所述干渣袋中的重金属含量,根据该重金属含量配制适量的浓硫酸溶液,往所述电解液制备池中加入适量的配好的浓硫酸溶液,充分搅拌,通过加热棒将电解液制备池中溶液加热到45℃,充分搅拌并通过鼓养机向所述电解液制备池中鼓养,使溶液流动起来,加速了电解液制备池内干渣袋中的重金属能与浓硫酸溶液快速反应,使干渣袋中的重金属完全快速的溶解于浓硫酸溶液中,制备出第一重电解液;

将电解液制备池中的干渣袋放入离心机中运行,得到污泥离心干渣与第二重电解液,将第二重电解液用泵送入电解槽中待处理;将污泥离心干渣送入污泥干化机中进行干化去酸处理,去酸后的污泥离心干渣达到含水率在20%以下的状态,可用来制备固化免烧砖;

电解液制备池中的电解液含有高含量的铜离子,将电解液制备池中的第一重电解液用泵打入电解槽中,与电解槽中的第二重电解液形成电解液,将电解槽中的电解液通电加热至45℃进行持续电解,在电解过程中过一段时间测试溶液中的铜离子含量,根据溶液中铜离子含量的不断变化来变换电解所通过的电流,目的是节省用电,得到高纯度的电解铜板。

将电解槽中的电后液用泵打入组分调节池中进行硫酸浓度调整,将调节好的稀硫酸溶液用泵送入步骤c中的电解制备池中进行循环使用。

实施例2:

将含铜污泥加入污泥干化机中,通过污泥干化机在600℃下去除污泥中的有机物,得到污泥干渣便于后续处理,并将污泥干渣的含水率控制在15%以下;将所述污泥干渣用玻纤布袋按10公斤每袋装好,然后将装好的干渣袋置于干燥处待处理;将所述干渣袋摆放整齐并悬空固定于电解液制备池内部框架中,检测所述干渣袋中的重金属含量,根据该重金属含量配制适量的浓硫酸溶液,往所述电解液制备池中加入适量的配好的浓硫酸溶液,充分搅拌,通过加热棒将电解液制备池中溶液加热到40℃,充分搅拌并通过鼓养机向所述电解液制备池中鼓养,使溶液流动起来,加速了电解液制备池内干渣袋中的重金属能与浓硫酸溶液快速反应,使干渣袋中的重金属完全快速的溶解于浓硫酸溶液中,制备出第一重电解液;

将电解液制备池中的干渣袋放入离心机中运行,得到污泥离心干渣与第二重电解液,将第二重电解液用泵送入电解槽中待处理;将污泥离心干渣送入污泥干化机中进行干化去酸处理,去酸后的污泥离心干渣达到含水率在20%以下的状态,可用来制备固化免烧砖;

电解液制备池中的电解液含有高含量的铜离子,将电解液制备池中的第一重电解液用泵打入电解槽中,与电解槽中的第二重电解液形成电解液,将电解槽中的电解液通电加热至40℃进行持续电解,在电解过程中过一段时间测试溶液中的铜离子含量,根据溶液中铜离子含量的不断变化来变换电解所通过的电流,目的是节省用电,得到高纯度的电解铜板。

将上述步骤后电后液用泵打入组分调节池中进行硫酸浓度调整,将调节好的稀硫酸溶液用泵送入步骤c中的电解制备池中进行循环使用。

本发明的处理方法不仅可以将处理后的污泥干渣制备成固化免烧砖,使得污泥中的铜含量可以达标排放,更能产生纯度高达99.95%以上的电解铜板,既提高了回收率,又降低了能源消耗,具有很明显的经济效益及社会效益。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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