一種電鍍含氰廢液的處理方法
2023-05-16 00:37:56 1
一種電鍍含氰廢液的處理方法
【專利摘要】本發明公開一種電鍍含氰廢液的處理方法。該方法包括如下步驟：S1.將電鍍含氰廢液通過離子交換柱；S2.對吸附後的離子交換柱進行解吸，得到解吸液；S3.採用還原劑對解吸液進行還原，回收金元素；其中S1.所述離子交換柱的過濾填料層由弱鹼性陰離子交換纖維組成的纖維層和弱鹼性陰離子交換樹脂組成的樹脂層構成，其中樹脂層與纖維層的層高比例為4~6:1；電鍍含氰廢液按流速0.1~0.5m3/h的流速通過離子交換柱。所述方法把弱鹼性陰離子交換纖維與弱鹼性陰離子交換樹脂組合使用，提高了離子交換柱對氰根和金與氰形成的絡合離子的選擇性，使對金元素的回收效果得到提高；結合本發明的其它步驟，可以對電鍍含氰廢液中的主要有價金屬進行逐步回收。
【專利說明】一種電鍍含氰廢液的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於廢液回收利用領域，具體涉及一種電鍍含氰廢液的處理方法。
【背景技術】
[0002] 含氰廢液主要來源於含氰電鍍工序，含有氰化物和金屬離子等。其中氰化物屬於 劇毒物質，可與人體內的高鐵細胞色素酶結合，使其失去傳遞氧的功能，從而導致人的窒息 死亡。金屬離子也是常見的有毒汙染物，水體、土壤和生物一旦受到金屬離子的汙染就很難 除去，給生態環境和人類自身造成嚴重危害。含氰廢液中還含有金元素，金主要與氰根形 成絡合離子的形式存在。現有含氰廢液的處理方法有很多種，主要包括：酸化法、鹼性氯化 法、電解氧化法、臭氧氧化法、雙氧水氧化法、活性炭吸附法、膜分離法、溶劑萃取法等多種 技術。離子交換樹脂或離子交換纖維處理電鍍含氰廢液是一種現有技術，其目的是通過離 子交換回收金與氰形成的絡合離子，然後通過解吸、還原回收金元素。然而現有技術中主要 是採用單一的對金有選擇性離子交換特性的離子交換樹脂進行處理，其在吸附時雖然具有 較好的選擇性，但無可避免地會吸附其他金屬離子或雜質，導致還原獲得的金粉的純度低 於98. 5%。同時，單一的離子交換樹脂處理對金的回收率難以達到最大程度，因此在離子交 換後的廢液中，還會檢測到金元素的存在。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種電鍍含氰廢液的處理方法，該 方法通過特殊組合的離子交換柱，能高選擇性地吸附電鍍含氰廢液中的氰根和金與氰形成 的絡合離子。
[0004] 本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現： 一種電鍍含氰廢液的處理方法，包括如下步驟： 51. 將電鍍含氰廢液通過離子交換柱； 52. 對吸附後的離子交換柱進行解吸，得到解吸液； 53. 採用還原劑對解吸液進行還原，回收金元素； SI.中，所述離子交換柱的過濾填料層由弱鹼性陰離子交換纖維組成的纖維層和對金 有選擇性離子交換特性的弱鹼性陰離子交換樹脂組成的樹脂層構成，上層為樹脂層，下層 為纖維層；電鍍含氰廢液按照從上到下的順序依次流經樹脂層和纖維層；其中樹脂層與纖 維層的層高比例為4~6:1 ;電鍍含氰廢液按0. 1~0. 5m3/h的流速通過離子交換柱。
[0005] 在電鍍含氰廢液中，金的存在形式主要是以氰化金絡合離子Au(CN)2^的形式存 在。發明人從實驗中意外發現，當採用弱鹼性陰離子交換纖維與弱鹼性陰離子交換樹脂以 上述形式組合時，能夠顯著提高對電鍍含氰廢液中氰根和金與氰形成的絡合離子的選擇 性；不但能夠更充分地回收含氰廢液中的金元素，還降低了吸附雜質的可能，更有利於提高 回收金粉的純度。由於離子柱填裝過程中採用上層填裝離子交換樹脂、下層填裝離子交換 纖維的方式，使得蓬鬆的纖維在離子柱中被壓緊，使得纖維層密實，含氰廢液自上而下先經 過離子交換樹脂，再經過離子交換纖維，在經過密實的纖維層的過程中廢液的流動阻力突 然增大，但在廢液流動及柱中壓力的作用下致使廢液與纖維接觸面積增大，提高了離交柱 中的纖維與廢液的離子交換效率，同時，也逆向延長了柱中廢液與離子交換樹脂的接觸時 間，提高了廢液與樹脂的離子交換效率。
[0006] 另一方面，選擇的弱鹼性陰離子交換纖維既保證了在交換柱中的Au(CN)2^的濃度 降低時，對Au (CN) ^依然具有較好的吸附效果，並且減少對其它雜質的吸附作用。
[0007] 優選地，Sl中所述離子交換柱中過濾填料層的裝填高度為1~1. 2m。
[0008] 在本領域中，使用弱鹼性陰離子交換纖維和弱鹼性陰離子交換樹脂時，均會進行 活化處理。本發明中對弱鹼性陰離子交換纖維和弱鹼性陰離子交換樹脂的活化處理可以 參考現有技術。優選地，將弱鹼性陰離子交換纖維和弱鹼性陰離子交換樹脂用質量分數為 5°/p15%的氫氧化鈉溶液浸泡24h，使之充分膨脹，再用水洗至中性，完成活化。
[0009] 更優選地，所述弱鹼性陰離子交換纖維為乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維或多亞乙 基多胺改性接枝聚氯乙烯纖維。
[0010] 更優選地，所述弱鹼性陰離子交換纖維為乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維。更優選 地，所述乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維中乙烯吡啶的接枝率為80~130%。
[0011] 所述乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維可以按如下接枝方法製備得到：將聚丙烯纖維 在空氣中進行預輻照後，置於乙烯吡啶甲醇溶液中進行接枝反應。
[0012] 更優選地，所述弱鹼性陰尚子交換樹脂為D301G樹脂或353E樹脂。
[0013] S2.中解吸可以參考現有技術。優選地，S2.中，所述解吸為用質量分數為5~15% 的氫氧化鈉溶液以〇. 05~0. ImVh的流速進行解吸。
[0014] S3.中還原劑可以參考現有技術，優選地，S3.中，所述還原劑為鋅粉、鐵粉、甲醛、 硫酸亞鐵或草酸溶液。更優選地，所述還原劑為草酸溶液。採用草酸作為還原劑，對金的還 原效果很好，並且不會對環境造成二次汙染。
[0015] 優選地，所述草酸溶液為質量分數5~20%的草酸溶液。草酸添加量與S2.處理後 的廢液體積比為1~2:1。為了減少處理後的廢液排放，本發明所述的方法還包括對各步驟 中產生的廢液的進一步處理。
[0016] 優選地，對S3.處理後的廢液先進行破氰處理，再進行淨化處理。
[0017] 優選地，所述破氰處理為用氯酸鈉、次氯酸鈉、高錳酸鉀、二氧化氯、雙氧水或臭氧 進行破氰。
[0018] 更優選地，所述破氰處理為用質量分數為15~20%的雙氧水進行破氰，雙氧水與廢 液的體積比為〇. 004~0. 02:1。採用雙氧水進行破氰，其破氰效果更好，並且可同時分解部 分C0D，也不會對環境造成二次汙染。
[0019] 另外，還可以對SI.通過離子交換柱後的廢液中銅離子和鎳離子進行回收。對銅 離子和鎳離子的回收採用大孔螯合強酸性陽離子交換樹脂進行處理，把大孔螯合強酸性陽 離子交換樹脂裝入交換柱中，分二級串聯，每級樹脂層高度lm，廢液以l~5m 3/h的流速通過 二級串聯交換柱，吸附其中的銅和鎳離子，得到負載樹脂和廢液，廢液參考201210024094. 7 的方法進行處理。負載樹脂用5°/d5%的鹽酸進行解吸，得到解吸液，再用鹼液(可以是燒 鹼、碳酸鈉或氫氧化鈣)調節PH值，將銅、鎳分步沉澱出來，經過濾，得到銅鹽、鎳鹽產品沉澱 與廢液，廢液參考201210024094. 7的方法進行處理。
[0020] 本發明適用於各種濃度的含氰廢液，優選地，所述電鍍含氰廢液中，氰離子的質量 濃度為40~80mg/L ;金元素的質量濃度為800~1000mg/L。
[0021] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果： 本發明把弱鹼性陰離子交換纖維與弱鹼性陰離子交換樹脂組合使用，提高了離子交換 柱對氰根和金與氰形成的絡合離子的選擇性，不僅使金的回收更充分，並且提高了回收金 粉的純度；結合本發明的其它步驟，可以對電鍍含氰廢液中的主要有價金屬進行逐步回收。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合具體實施例對本發明作出進一步地詳細闡述，但實施例並不對本發明做 任何形式的限定。實施例中，所述百分比均按質量百分比計算。
[0023] 實施例中，用到的離子交換樹脂和離子交換纖維，均已經採用上述的方法進行活 化。
[0024] 實施例中，所用的離子交換樹脂為D301G樹脂、353E樹脂。
[0025] 實施例中，所用的離子交換纖維為乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維、多亞乙基多胺 改性接枝聚氯乙烯纖維。實施例用到的樹脂和纖維都可以通過購買獲得，或者根據現有公 開的技術製備得到。
[0026] 實施例中所用的乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維的接枝率為80%。
[0027] 實施例1 本實施例中，所用電鍍含氰廢液的組成如下： 表1
【權利要求】
1. 一種電鍍含氰廢液的處理方法，包括如下步驟：
51. 將電鍍含氰廢液通過離子交換柱；
52. 對吸附後的離子交換柱進行解吸，得到解吸液；
53. 採用還原劑對解吸液進行還原，回收金元素； 其特徵在於，S1.中，所述離子交換柱的過濾填料層由弱鹼性陰離子交換纖維組成的纖 維層和對金有選擇性離子交換特性的弱鹼性陰離子交換樹脂組成的樹脂層構成，上層為樹 脂層，下層為纖維層；電鍍含氰廢液按照從上到下的順序依次流經樹脂層和纖維層；其中 樹脂層與纖維層的層高比例為4~6:1 ;電鍍含氰廢液按0. 1~0. 5m3/h的流速通過離子交換 柱。
2. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，S2.中，所述解吸為用 質量分數為5~15%的氫氧化鈉溶液以0. 05~0. lm3/h的流速進行解吸。
3. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，S3.中，所述還原劑為 鋅粉、鐵粉、甲醛、硫酸亞鐵或草酸溶液。
4. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，還包括： 對S3.處理後的廢液先進行破氰處理，再進行淨化處理。
5. 根據權利要求4所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，所述破氰處理為用氯 酸鈉、次氯酸鈉、高錳酸鉀、二氧化氯、雙氧水或臭氧進行破氰。
6. 根據權利要求5所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，所述破氰處理為用質 量分數為15~20%的雙氧水進行破氰，雙氧水與廢液的體積比為0. 004~0. 02:1。
7. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，還包括： 將S1.通過離子交換柱後的廢液中銅離子和鎳離子進行回收。
8. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，所述弱鹼性陰離子交 換纖維為乙烯吡啶改性接枝聚丙烯纖維或多亞乙基多胺改性接枝聚氯乙烯纖維。
9. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，所述對金有吸附特性 的弱鹼性陰離子交換樹脂為D301G樹脂或353E樹脂。
10. 根據權利要求1所述電鍍含氰廢液的處理方法，其特徵在於，所述電鍍含氰廢液 中，氰離子的質量濃度為40~80mg/L ;金元素的質量濃度為800~1000mg/L。
【文檔編號】C02F103/16GK104445520SQ201410839482
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】吳陽東, 韓福勇, 郭雲霄, 劉楊, 王永成 申請人:廣州科城環保科技有限公司