一種脫除水溶液中微量銅的方法

2023-05-02 11:19:36 1

專利名稱：一種脫除水溶液中微量銅的方法
一種脫除水溶液中微量銅的方法
技術領域：
本發明涉及環境技術中的廢水處理領域，特別是一種脫除工業廢水溶液中微量銅的方法。
背景技術：
隨著工業廢棄物的迅速增加，所造成的水體重金屬銅汙染越來越嚴重。在工業廢水中常常發現銅，最大的銅汙染來自銅鋅礦的開採和冶煉、金屬加工、機械製造、鋼鐵生產等。這些工業流出液中常常含有相當量的有毒銅化物。傳統的脫除銅的方法適合於處理銅含量較高的廢液，但對於銅含量較低的廢液處理則脫除效果不理想，處理時所用試劑用量大，由此產生大量廢渣，而且還可能在水體中引入不希望的離子。

發明內容本發明的目的是為保護環境，同時滿足經濟高效的需要，而提供一種脫除水溶液中微痕量銅的方法。該方法包括用酸或鹼調節待處理含銅廢液的PH值，加入含鈣試劑、磷酸鹽、碳酸鹽，經過靜置，沉澱後，分離出含銅沉澱。本發明公開了一種脫除水溶液中微量銅的方法，其特徵在於:在含有二價銅的待處理水溶液中交叉或同時進行如下添加試劑和調節PH值操作:加入含鈣試劑，加入磷酸鹽，加入碳酸鹽，用酸或鹼調節待處理`水溶液的PH值；然後靜置溶液，析出沉澱，最後分離含銅沉澱；所述調節PH值為6— 8，含鈣試劑用量為鈣與銅的摩爾比為0.1 —10:1，磷酸鹽用量為磷與銅的摩爾比為0.1 —10:1，碳酸鹽用量為碳與銅的摩爾比為0.1 —10:1。本發明的脫除水溶液中微量銅的方法，可用於治理工業廢水。該法同時兼顧經濟節約和環境保護。它可以減少浪費，提高低濃度銅的脫除率，降低成本，同時減少環境汙染。其特點是通過對在銅環境下生長植物的培養和剖析，通過控制溶液PH值，以及加入含鈣試齊U、磷酸鹽、碳酸鹽等，基本上完全除去含銅廢液的銅。本發明所用原料經濟易得，未向體系中添加任何有害元素，廢水處理時間短，試劑用量水，廢渣產生量少，處理後的水溶液中銅含量小於0.01mg/L，可排入二級管網。因此是一種環境友好型處理工藝。該工藝可廣泛應用於金屬加工業、電鍍業、機械製造業、製革業和紡織業等領域所排放的含銅廢水的處理。
具體實施方式本發明的脫除水溶液微量銅的方法，是在含有二價銅的待處理水溶液中交叉或同時進行如下添加試劑和調節PH值操作:加入含鈣試劑，加入磷酸鹽，加入碳酸鹽，用酸或鹼調節待處理水溶液的PH值；然後靜置溶液，析出沉澱，最後分離含銅沉澱；所述調節pH值為6— 8，含鈣試劑用量為鈣與銅的摩爾比為0.1-10: 1，磷酸鹽用量為磷與銅的摩爾比為0.1一 10:1，碳酸鹽用量為碳與銅的摩爾比為0.1 —10:1。所述方法處理過程中待處理水溶液的溫度是O 80°C。所述方法處理過程較好溫度是10 45°C。所述含鈣試劑是氯化鈣，硝酸鈣，硫酸鈣或醋酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。所述磷酸鹽是磷酸鈉，磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉，磷酸銨，磷酸二氫銨或磷酸氫銨中的一種或兩種以上的混合物。所述碳酸鹽是碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀，碳酸銨，碳酸氫銨或碳酸鈣中的一種或兩種以上的混合物。實施例1:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，加入6mg四水硝酸鈣，和0.6g磷酸氫二鈉，控制水溶液溫度為20°C。在強烈攪拌並控制體系pH7 — 7.2的條件下(需要時用氫氧化鈉和鹽酸調節)，滴加50mL含20mg碳酸氫鈉水溶液。滴加完畢後，繼續攪拌I小時。之後，冷卻至室溫，靜置，沉降並過濾除去含銅沉澱物。經ICP (電感耦合等離子發射光譜，下同)分析濾液的銅含量小於0.01mg/Lo實施例2:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，加入0.3g氯化鈣和40mg磷酸二氫銨，然後用氫氧化鈉溶液調節溶液的PH 7，並控制水溶液溫度為10°C。在強烈攪拌並控制體制pH7.2—7.5的條件下，滴加6mL含3mg碳酸鈉的水溶液。滴加完畢後，繼續攪拌I小時。之後，冷卻至室溫，靜置，沉降並離心除去含銅沉澱物。經ICP分析濾液的銅含量小於 0.01mg/Lo實施例3:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，調節水溶液的pH 7。在30°C和強烈攪拌下，加入30mg磷酸氫 銨和20mg碳酸鈣。控制溶液 7 (可加入氫氧化鈉或鹽酸調節)，持續攪拌I小時。之後，靜置，沉降並離心除去含銅沉澱物。經ICP分析濾液的銅含量小於 0.01mg/Lo實施例4:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，將其用鹽酸酸化至pH 6，在強烈攪拌下，加入IOmg硫酸韓，20mg碳酸氫鈉和3mg磷酸鈉,然後將溶液pH調節至7.5 8，並控制水溶液溫度為45°C。繼續攪拌2小時。之後，靜置，沉降並過濾除去含銅沉澱物。經ICP分析濾液的銅含量小於0.01mg/Lo實施例5:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，在強烈攪拌下，加入30mg磷酸銨、0.9g醋酸鈣和0.3g碳酸鉀，然後將溶液pH調節至7 7.5，並控制水溶液溫度為10°C。繼續攪拌2小時。之後，靜置，沉降並過濾出含銅沉澱物。經ICP分析濾液的銅含量小於
0.01mg/Lo實施例6:量取銅含量為15mg/L的水溶液1L，在40°C和強烈攪拌下，加入0.2g磷酸氫銨、30mg氯化鈣，然後將在控制體制pH6 — 6.5的條件下，滴加20mL含0.3g碳酸銨的水溶液。滴加完畢後，繼續攪拌I小時。之後，冷卻至室溫，靜置，沉降並離心除去含銅沉澱物。經ICP分析濾液的銅含量小於0.01mg/L。
權利要求
1.一種脫除水溶液中微量銅的方法，其特徵在於:在含有二價銅的待處理水溶液中交叉或同時進行如下添加試劑和調節PH值操作:加入含鈣試劑，加入磷酸鹽，加入碳酸鹽，用酸或鹼調節待處理水溶液的PH值；然後靜置溶液，析出沉澱，最後分離含銅沉澱；所述含鈣試劑是氯化鈣，硝酸鈣，硫酸鈣或醋酸鈣中的一種或兩種以上的混合物；所述磷酸鹽是磷酸鈉，磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉，磷酸銨，磷酸二氫銨或磷酸氫銨中的一種或兩種以上的混合物；所述碳酸鹽是碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀，碳酸銨，碳酸氫銨或碳酸鈣中的一種或兩種以上的混合物；所述調節PH值為6— 8 ;含鈣試劑用量為鈣與銅的摩爾比為0.1—10:1 ;磷酸鹽用量為磷與銅的摩爾比為0.1—10:1 ;碳酸鹽用量為碳與銅的摩爾比為0.1—10:1。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於所述方法處理過程的待處理水溶液溫度是.O 80。。。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述方法處理過程的待處理水溶液溫度是10 45°C。
全文摘要
本發明公開了一種脫除水溶液中微量銅的方法。該方法通過對在銅環境生長植物的培養和剖析，用酸或鹼調節含銅水溶液的pH值，同時或分別加入含鈣試劑、磷酸鹽和碳酸鹽，經過靜置，沉澱後，分離出含銅渣的水經檢測其所含銅的含量小於0.01mg/L。該方法的特點是通過控制含鈣試劑、磷酸鹽和碳酸鹽的加入量，以及溶液的pH值，可脫除含水溶液中的微量含銅化物，且水處理時間短，所用原料經濟易得，未向體系中添加任何有害元素，因此是一種環境友好型且經濟的處理工藝。該工藝可以廣泛應用於金屬加工業、電鍍業、機械製造業、製革業和紡織業等領域所排放的含銅廢水的處理。
文檔編號C02F1/66GK103112939SQ20131005952
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者孫波, 杜倩, 安鋼, 吳新世, 張春雪 申請人:天津理工大學