电镀污泥与电镀废液的处理方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010861540.4 (22)申请日 2020.08.24 (71)申请人 广州市中绿环保有限公司 地址 510000 广东省广州市天河区员村黄 埔大道北白路休岑岗东侧伟城广场1 号707至709房 (72)发明人 林楚佳王锴钊温伟东冯运平 林晓灵 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限 公司 44202 代理人 颜希文 (51)Int.Cl. C22B 7/00(2006.01) C22B 15/00(2006.01) C22B 23/00(2006.01) C。

2、22B 3/38(2006.01) C22B 3/40(2006.01) (54)发明名称 一种电镀污泥与电镀废液的处理方法 (57)摘要 本发明提供了一种电镀污泥与电镀废液的 处理方法， 属于污泥废水处理领域， 包括以下步 骤： (1)将电镀污泥与电镀废液混合、 浸泡后， 加 入双氧水溶液进行氧化反应， 降温并过滤， 过滤 所得滤液为浸出液A； (2)将浸出液A采用铜萃取 剂进行萃取， 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C 采用镍萃取剂萃取后， 得到萃取液D； (3)将萃取 液B用酸溶液反萃取分层后， 将得到的反萃取液 预热并蒸发结晶后， 即得铜盐结晶； (4)将萃取液 D用酸溶液反萃取分层。

3、后， 将得到的反萃取液预 热并蒸发结晶后， 即得镍盐结晶。 本发明所述电 镀污泥与电镀废液的处理方法操作简单， 可节省 大量药剂成本， 回收的重金属盐纯度高。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 112063844 A 2020.12.11 CN 112063844 A 1.一种电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)将电镀污泥与电镀废液混合、 浸泡后， 加入双氧水溶液进行氧化反应， 降温并过滤， 过滤所得滤液为浸出液A； (2)将浸出液A采用铜萃取剂进行萃取， 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C采用镍萃取 剂萃取后， 得到萃取液D； (3)将萃取液B用酸。

4、溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶后， 即得铜盐结 晶； (4)将萃取液D用酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶后， 即得镍盐结 晶。 2.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 电镀污泥与电镀废液的质量比为1:45， 浸泡的时间为1224h。 3.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 双氧水溶液中过氧化氢的浓度为911mol/L， 所述双氧水溶液的质量占所述电镀污泥质量 的45。 4.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 氧化反应的温。

5、度为250260， 压力为3.54.0MPa， 时间为12h。 5.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 铜萃取剂包含壬基水杨醛肟、 TXIB酯和煤油； 所述壬基水杨醛肟、 TXIB酯和煤油的质量比为 壬基水杨醛肟： TXIB酯： 煤油46:24:25； 所述镍萃取剂为2-乙基己基磷酸单酯。 6.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 浸出液A与铜萃取剂的体积比为0.52:1， 静置分层的时间为510min； 所述萃余液C与镍 萃取剂的体积比为0.52:1， 静置分层的时间为510min。 7.如权利要求。

6、1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(3)和 步骤(4)中， 萃取液B和萃取液E反萃取使用的酸溶液为硫酸溶液和盐酸溶液的至少一种， 所 述硫酸溶液的浓度为69mol/L， 所述盐酸溶液中氯化氢的浓度为35mol/L。 8.如权利要求7所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(3)和 步骤(4)中， 反萃取使用的酸溶液均为盐酸溶液， 所述盐酸溶液中氯化氢的浓度为35mol/ L。 9.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(3)中， 萃取液B中铜离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.22.5， 静置分层的时间为30 。

7、40min； 步骤(4)中， 所述萃取液D中镍离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.22.5， 静置 分层的时间为3040min。 10.如权利要求1所述的电镀污泥与电镀废液的处理方法， 其特征在于， 所述步骤(3)和 步骤(4)中， 预热的温度为8090， 蒸发结晶的温度为90110， 压力为-0 .01 0.01MPa。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112063844 A 2 一种电镀污泥与电镀废液的处理方法 技术领域 0001 本发明涉及电镀污泥与废液的处理方法， 具体涉及一种电镀污泥与电镀废液的处 理方法。 背景技术 0002 电镀污泥是电镀企业处理电镀废水或废液时所产生的固体废。

8、物， 其中含有大量的 重金属元素， 如铜、 铁、 镍、 铬等重金属。 电镀污泥常用的处置方法包括固定化处理法、 热化 学处理法、 湿法冶金法等， 但这些方法所能提取出的重金属含量少， 可利用价值低。 0003 (1)电镀污泥的固化稳定化技术是通过投加常见的固化剂如水泥、 沥青、 玻璃、 水 玻璃等， 与污泥加以混合进行固化， 使污泥内的有害物质封闭在固化体内不被浸出， 从而达 到解除污染的目的。 0004 (2)热化学处理技术(如焚烧、 离子电弧及微波等)是在高温条件下对废物进行分 解， 使其中的某些剧毒成分毒性降低， 实现快速、 显著地减容， 并对废物的有用成分加以利 用。 0005 (3)。

9、湿法冶金是指采用酸、 碱进行浸泡、 萃取。 酸浸法是固体废物浸出法中应用最 广泛的一种方法， 具体采用何种酸进行浸取需根据固体废物的性质而定。 对电镀、 铸造、 冶 炼等工业废物的处理而言， 硫酸是一种最有效的浸取试剂， 因其具有价格便宜、 挥发性小、 不易分解等特点而被广泛使用。 氨浸法提取金属的技术虽然有一定的历史， 但与酸浸法相 比， 采用氨浸法处理电镀污泥相对较少。 氨浸法一般采用氨水溶液作浸取剂， 原因是氨水具 有碱度适中、 使用方便、 可回收使用等优点。 0006 酸浸或氨浸处理电镀污泥时， 有价金属的总回收率及同其他杂质分离的难易程度 主要受浸取过程中有价金属的浸出率和浸取液对有。

10、价金属和杂质的选择性控制。 酸浸法的 主要特点是对铜、 锌、 镍等有价金属的浸取效果较好， 但对杂质的选择性较低， 特别是对铬、 铁等杂质的选择性较差； 而氨浸法则对铬、 铁等杂质具有较高的选择性， 但对铜、 锌、 镍等的 浸出率较低。 0007 采用固定化处理法没有对有用资源进行回收、 热化学处理法能有效回收资源， 但 能耗高、 湿法冶金法同样能回收资源， 但需消耗大量酸碱。 0008 电镀污泥是由电镀废水或废液通过中和混凝的方法所得， 常用的混凝剂包括PAC、 PAM、 铁盐以及亚铁盐， 沉淀而得的污泥含有Cu(OH)2、 Ni(OH)2、 Fe(OH)2和Fe(OH)3等， 在酸性 条件。

11、下可溶解。 而电镀废液一般为酸性， 含有Cu2+、 Ni2+、 Fe2+和Fe3+， 可以溶解电镀污泥， 若能 实现协同处置， 不但可节省大量药剂成本还可以创造一定效益。 发明内容 0009 基于现有技术存在的缺陷， 本发明的目的在于提供了一种电镀污泥与电镀废液的 处理方法。 该方法利用电镀废液与电镀污泥协同混合浸出， 再以后续高温氧化法、 萃取法以 及结晶法处理， 最终实现废固液处置及金属盐回收。 说明书 1/7 页 3 CN 112063844 A 3 0010 为了达到上述目的， 本发明采取的技术方案为： 0011 一种电镀污泥与电镀废液的处理方法， 包括以下步骤： 0012 (1)将电。

12、镀污泥与电镀废液混合、 浸泡后， 加入双氧水溶液进行氧化反应， 降温并 过滤， 过滤所得滤液为浸出液A； 0013 (2)将浸出液A采用铜萃取剂进行萃取， 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C采用镍 萃取剂萃取后， 得到萃取液D； 0014 (3)将萃取液B用酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶后， 即得铜 盐结晶； 0015 (4)将萃取液D用酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶后， 即得镍 盐结晶。 0016 本发明所提供的电镀污泥与电镀废液的处理方法中， 利用电镀废液中的酸溶解出 电镀污泥中有用金属离子和采用双氧水氧化法去除铁离子， 再采用分步萃取法萃取出铜、 镍。

13、， 经过反萃取后对金属盐溶液进行蒸发浓缩结晶分离， 形成金属盐晶体进行回收利用。 采 用的技术工艺充分利用电镀废液， 节省浸泡用酸的成本， 采用萃取和蒸发结晶对金属盐溶 液进行浓缩结晶， 得到的铜盐结晶以及镍盐晶体的纯度及结晶度高， 在节省大量药剂成本 处理电镀污泥和废液的同时有效回收重金属铜、 镍盐。 0017 优选地， 所述步骤(1)中， 电镀污泥与电镀废液的质量比为1:45， 浸泡的时间为 1224h。 在此质量比例及反应时间内电镀污泥与电镀废液不仅能充分混合， 还可有效避免 电镀污泥的局部溶解及重析出。 0018 优选地， 所述步骤(1)中， 双氧水溶液中过氧化氢的浓度为911mol/。

14、L， 所述双氧 水溶液的质量占所述电镀污泥质量的45， 所述氧化反应的温度为250260， 压力为 3.54.0MPa， 时间为12h。 在该限定范围内双氧水具有强氧化性， 可有效且完全地将电镀 污泥及废液中的铁离子转化为三氧化二铁沉淀， 同时双氧水分解后无引入新金属离子， 保 证后续铜、 镍盐回收的纯度时， 还可有效分离铁盐。 0019 优选地， 所述步骤(2)中， 铜萃取剂包含壬基水杨醛肟、 TXIB酯和煤油； 所述壬基水 杨醛肟、 TXIB酯和煤油的质量比为壬基水杨醛肟： TXIB酯： 煤油46:24:25； 所述镍 萃取剂为2-乙基己基磷酸单酯。 选用上述两种萃取剂分别萃取铜离子和镍离。

15、子可使萃取率 达99以上。 0020 优选地， 所述浸出液A与铜萃取剂的体积比为0.52:1， 静置分层的时间为5 10min； 所述萃余液C与镍萃取剂的体积比为0.52:1， 静置分层的时间为510min。 0021 优选地， 所述步骤(3)和步骤(4)中， 萃取液B和萃取液E反萃取使用的酸溶液为硫 酸溶液和盐酸溶液的至少一种， 所述硫酸溶液的浓度为69mol/L， 所述盐酸溶液中氯化氢 的浓度为35mol/L。 更优选地， 所述步骤(3)和步骤(4)中， 反萃取使用的酸溶液均为盐酸 溶液， 所述盐酸溶液中氯化氢的浓度为35mol/L。 反萃取过程中， 酸溶液对金属离子的亲 和力更大， 可将。

16、有机相萃取液中的金属盐反萃取至水相酸溶液中， 其中盐酸溶液的反萃取 效果更好。 0022 优选地， 所述步骤(3)中， 萃取液B中铜离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.2 2.5， 静置分层的时间为3040min。 0023 优选地， 所述步骤(4)中， 萃取液D中镍离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.2 说明书 2/7 页 4 CN 112063844 A 4 2.5， 静置分层的时间为3040min。 0024 优选地， 所述步骤(3)和步骤(4)中， 预热的温度为8090， 蒸发结晶的温度为90 110， 压力为-0.010.01MPa。 0025 优选地， 所述蒸发结晶的过程采用蒸。

17、汽机械再压缩系统进行， 所述蒸汽机械再压 缩系统包括预热器、 加热器、 气液分离器、 蒸汽压缩机和真空泵。 采用该系统对待处理溶液 进行蒸发结晶， 产生的蒸汽可循环利用， 回收潜热， 只需初次补入热源， 提高热利用效率。 0026 本发明的有益效果在于， 本发明提供了一种电镀污泥与电镀废液的处理方法， 利 用电镀废液与电镀污泥协同处理， 溶解出电镀污泥中有用的金属离子， 再采用高温氧化法 去除浸出液中的铁离子， 采用萃取方法萃取出铜、 镍离子， 反萃取后对金属盐溶液进行蒸发 浓缩结晶分离， 形成金属盐晶体进行回收利用。 采用的技术工艺步骤操作简单， 技术参数可 根据实际进行调控； 电镀废液中的。

18、酸可以代替浸泡用酸， 节省大量药剂成本； 萃取过程中的 萃取剂可以循环利用， 采用蒸发结晶可以对金属盐溶液进行浓缩结晶， 结晶后的重金属镍、 铜盐纯度高(结晶含量95)。 附图说明 0027 图1为本发明所述电镀污泥与电镀废液的处理方法流程示意图。 具体实施方式 0028 为了更好地说明本发明的目的、 技术方案和优点， 下面将结合具体实施例及对比 例对本发明作进一步说明， 其目的在于详细地理解本发明的内容， 而不是对本发明的限制。 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发 明的保护范围。 本发明实施、 对比例所设计的实验试剂及仪器， 除非特别说明， 均为。

19、常用的 普通试剂及仪器。 0029 本发明实施例及对比例使用的铜萃取剂为上海莱雅仕化工有限公司生产的N-902 铜萃取剂， 使用的镍萃取剂为上海莱雅仕化工有限公司生产的P-507镍萃取剂。 0030 实施例1 0031 本发明所述电镀污泥与电镀废液的处理方法， 流程如图1所示， 包括以下步骤： 0032 (1)将电镀污泥与电镀废液混合搅拌浸泡18h后， 加入10mol/L双氧水溶液混合进 行氧化反应， 降温并过滤沉淀后， 所得滤液为浸出液A； 所述电镀污泥与电镀废液的质量比 为1:4.5； 所述双氧水溶液的含量占所述电镀污泥质量质量的4.5， 所述氧化反应的温度 为255， 压力为4.0MPa。

20、， 时间为1.5h； 0033 (2)将浸出液A采用铜萃取剂萃取， 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C采用镍萃取 剂萃取分层后， 得到萃取液D； 所述浸出液A与铜萃取剂的体积比为1.2:1， 静置分层的时间 为8min； 所述萃余液C与镍萃取剂的体积比为1.2:1， 静置分层的时间为8min； 0034 (3)将萃取液B用4mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得铜盐结晶； 所述萃取液B中铜离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.4， 静置分层的时 间为35min； 0035 (4)将萃取液D用4mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得镍。

21、盐结晶。 所述萃取液D中镍离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.4， 静置分层的时 说明书 3/7 页 5 CN 112063844 A 5 间为35min。 0036 实施例2 0037 本发明所述电镀污泥与电镀废液的处理方法， 包括以下步骤： 0038 (1)将电镀污泥与电镀废液混合搅拌浸泡24h后， 加入9mol/L双氧水溶液混合进行 氧化反应， 降温并过滤沉淀后， 所得滤液为浸出液A； 电镀污泥与电镀废液的质量比为1:4； 所述双氧水溶液的含量占所述电镀污泥质量质量的4， 所述氧化反应的温度为255， 压 力为4.0MPa， 时间为2h； 0039 (2)将浸出液A采用铜萃取剂萃取后，。

22、 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C采用镍萃 取剂萃取分层后， 得到萃取液D； 所述浸出液A与铜萃取剂的体积比为1.2:1， 静置分层的时 间为8min； 所述萃余液C与镍萃取剂的体积比为1.2:1， 静置分层的时间为8min； 0040 (3)将萃取液B用5mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得铜盐结晶； 所述萃取液B中铜离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.2， 静置分层的时 间为40min； 0041 (4)将萃取液D用3mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得镍盐结晶。 所述萃取液D中镍离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.5。

23、， 静置分层的时 间为30min。 0042 实施例3 0043 本发明所述电镀污泥与电镀废液的处理方法， 包括以下步骤： 0044 (1)将电镀污泥与电镀废液混合搅拌浸泡15h后， 加入9mol/L双氧水溶液混合进行 氧化反应， 降温并过滤沉淀后， 所得滤液为浸出液A； 电镀污泥与电镀废液的质量比为1:5； 所述双氧水溶液的含量占所述电镀污泥质量质量的4， 所述氧化反应的温度为255， 压 力为4.0MPa， 时间为1h； 0045 (2)将浸出液A采用铜萃取剂萃取后， 得到萃取液B和萃余液C， 将萃余液C采用镍萃 取剂萃取分层后， 得到萃取液D； 所述浸出液A与铜萃取剂的体积比为1.2:1。

24、， 静置分层的时 间为8min； 所述萃余液C与镍萃取剂的体积比为1.2:1， 静置分层的时间为8min； 0046 (3)将萃取液B用3mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得铜盐结晶； 所述萃取液B中铜离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.5， 静置分层的时 间为40min； 0047 (4)将萃取液D用5mol/L盐酸溶液反萃取后， 将得到的反萃取液预热并蒸发结晶， 即得镍盐结晶。 所述萃取液D中镍离子与酸溶液中氢离子的摩尔比为1:2.2， 静置分层的时 间为30min。 0048 实施例4 0049 实施例4与实施例1的差别仅在于： 所使用的电镀污泥以及电镀。

25、废液中的各离子浓 度不同； 步骤(3)中将萃取液B反萃取所使用的的酸溶液为7.5mol/L的硫酸溶液， 静置分层 的时间为35min。 0050 实施例5 0051 实施例5与实施例1的差别仅在于： 所使用的电镀污泥以及电镀废液中的各离子浓 度不同； 步骤(4)中将萃取液D反萃取所使用的的酸溶液为7.5mol/L的硫酸溶液， 静置分层 的时间为35min。 说明书 4/7 页 6 CN 112063844 A 6 0052 实施例6 0053 实施例6与实施例1的差别仅在于： 所使用的电镀污泥以及电镀废液中的各离子浓 度不同； 步骤(3)中将萃取液B反萃取所使用的的酸溶液为6mol/L的硫酸溶。

26、液， 静置分层的 时间为35min； 步骤(4)中将萃取液D反萃取所使用的的酸溶液为9mol/L的硫酸溶液， 静置分 层的时间为35min。 0054 实施例7 0055 本实施例与实施例1的差别仅在于： 所述电镀污泥与电镀废液的质量比为1:3。 0056 实施例8 0057 本实施例与实施例1的差别仅在于： 所述电镀污泥与电镀废液混合搅拌浸泡的时 间为10h。 0058 实施例9 0059 本实施例与实施例1的差别仅在于： 所述双氧水溶液中过氧化氢的浓度为6mol/L。 0060 将实施例19处理过程中各阶段的溶液进行铁、 铜和镍离子浓度检测， 检测方法 分别为GB/T11911-1989、。

27、 GB/T7475-1987和GB/T11912-1989， 同时对各实施/对比的相应铜 盐结晶和镍盐结晶进行纯度检测， 结果如表13所示。 0061 表1 0062 0063 *注： 所述浸泡后混合液为各实施/对比例中步骤(1)所述电镀污泥与电镀废液混 合搅拌浸泡后的混合液； 所述铜萃取萃余液为萃余液C； 所述镍萃取萃余液为所述萃余液C 采用镍萃取剂萃取分层后得到的萃余液 0064 表2 说明书 5/7 页 7 CN 112063844 A 7 0065 0066 0067 *注： 同表1 0068 表3 说明书 6/7 页 8 CN 112063844 A 8 0069 0070 0071。

28、 *注： 同表1 0072 由表13中各阶段溶液中铁、 铜和镍离子的浓度可明显得知， 本实施例16中经 过所述电镀污泥与电镀废液协同处理后， 可有效控制处理后水体中的铁离子浓度低于1g/ L， 铜离子浓度低于10mg/L， 镍离子浓度低于40mg/L； 蒸发结晶后可有效获得纯度95的铜 盐结晶和镍盐结晶。 实施例79中使用的处理方法没有使用优选的技术参数， 除铁效果较 差， 只有废液中的酸适量时， 才能有效溶剂电镀污泥中的金属， 从而实现后续萃取及固液转 化。 0073 最后所应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保 护范围的限制， 尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明， 本领域的普通技术人员应当 理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质 和范围。 说明书 7/7 页 9 CN 112063844 A 9 图1 说明书附图 1/1 页 10 CN 112063844 A 10 。