1.本发明涉及废渣回收利用领域,尤其涉及金属烟尘灰的回收利用等领域。
背景技术:2.含锌铜冶炼烟尘灰是铜火法冶炼过程中产生的废气,其中富含重金属锌、铜、镉等,及其他非金属如氧化硅等杂质,对这些金属的回收处理具有巨大的经济与环境价值。而pcd企业刻蚀会产生很多酸性废液,而这些废液中也包含大量的铜。如果解决这些废物,除了不污染环境外,进一步产生经济价值,是一个需要重点研究的课题。
技术实现要素:3.为解决现有技术中存在的问题,本发明提供该方法包含如下步骤:1)加压浸润;在酸性液体中通入所述金属烟尘灰,不断搅拌所述酸性液体,从而使所述金属烟尘灰在所述酸性液体中的浸润,而得到浸润液;2)氨水络合;向步骤1)所述浸润液中加入氨水,并搅拌后过滤;得到含锌铜离子的络合液;3)分离锌铜离子;分离步骤2)所述络合液中锌铜离子,分别得到含锌溶液及含铜溶液;4)硫酸酸化;向步骤3)所述含锌溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌溶液;5)电解锌;调节步骤4)所述硫酸锌溶液ph后电解,得到金属锌;其中,步骤2)中需加入过量氨水,过量氨水的判断依据为,步骤2)中年不再产生新的沉淀。
4.其中,在所述步骤1)中,所述酸性溶液包括含铜的pcb刻蚀费用,在通入所述金属烟尘灰过程中,通过不断添加稀硫酸,调解ph为4-5。
5.其中,在所述步骤1)中,在所述酸性溶液的容器中,所述金属烟尘灰通过烟尘灰管道通入所述容器的底部;其中,所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器地面夹角为锐角,且所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器地面三维坐标轴均不平行也不垂直。
6.其中,在通过烟尘灰管道通入所述金属烟尘灰过程中,所述酸性溶液也通过溶液管道通入所述容器底部;其中,对所述容器中液体搅拌用机械搅拌棒,所述机械搅拌棒包括底层搅拌桨,中层搅拌桨,及上层搅拌桨,所述底层搅拌桨位于所述容器底部,且所述底层搅拌桨位于所述烟尘灰管道出口及所述溶液管道出口之间;其中,沿水平方向,所述中层搅拌桨大于所述底层搅拌桨及所述上层搅拌桨。
7.其中,步骤2)过滤后的滤渣含有氢氧化镉,氢氧化铁,及非金属不溶物;向所述步骤2)滤渣加入双氧水及稀硫酸,调解ph为1.5-3.3,并搅拌3-5h后过滤,对滤液浓缩并经蒸发结晶、离心脱水、在50℃以下干燥得到硫酸镉晶体。
8.其中,在步骤3)中,使用过量强碱处理所述络合液后过滤,得到氢氧化铜沉淀及及锌酸根离子溶液;其中,在步骤3)中加入过量强碱后生成的沉淀会经历先增多之后部分溶解的过
程,过量强碱的判断依据为,步骤3)中不再有沉淀溶解;其中,所述锌酸根溶液作为步骤4)中所述含锌溶液;向所述氢氧化铜沉淀中加入稀硫酸并搅拌,直至沉淀溶解,并蒸发结晶后得到硫酸铜晶体。
9.其中,在步骤3)中,使用铜萃取剂通过萃取分离所述络合液,得到含铜萃取液及所述含锌溶液;其中,所述含铜萃取液通过稀硫酸溶液反萃取,得到硫酸铜溶液,并蒸发结晶后得到硫酸铜晶体。
10.其中,对步骤5)中,送入电解槽的所述硫酸锌溶液中,锌离子浓度为zn2+(40-60g/l);在电解时,用铅银合金板作为阳极,压延铝板作为阴极。
11.其中,在步骤3)采用高速逆流萃取方法分离所述络合液,将所述络合液及所述铜萃取剂置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入所述铜萃取剂,并在所述旋转腔体另一端不断分离出所述含铜萃取液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂的流速为1.5-2.0ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在30-40℃。
12.其中,步骤3)中采用高速逆流萃取方法反萃取所述含铜萃取液,将所述含铜萃取液及稀硫酸置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入所述稀硫酸,并在所述旋转腔体另一端不断分离出所述反萃液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入所述稀硫酸的流速为2-2.5ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在50-60℃本发明公开的方法,具有如下特点:一, 本技术方法处理后的烟尘灰,可得到金属锌,硫酸铜,及硫酸镉晶体。实现烟尘灰中多种主要有用物质的综合有序回收,极大提高了利用效率。
13.二, 本技术设计了新颖的气液浸润方法与装置,提高了气液浸润效率及加快气液反应。
14.附图说明:为了更清楚地说明本技术实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
15.图1是本技术提供一种实施例提供的主要工艺示意图。
16.图2是本技术提供另一种实施例提供的主要工艺示意图。
17.图3是本技术提供气液浸润装置管道示意图。
18.图4是本技术提供气液浸润装置搅拌桨示意图。
19.图5是本技术提供烟尘灰管道出口示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术中的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
21.另外,有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解,此类范围格式是用于便利及简洁起见,且应灵活地理解,不仅包含明确地指定为范围限制的数值,而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值及子范围一般。
22.如本文中所使用,术语“大致”、“大体”、“大体上”、“实质”及“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说,当结合数值使用时,术语可指代小于或等于所述数值的
±
10%的变化范围,例如小于或等于
±
5%、小于或等于
±
4%、小于或等于
±
3%、小于或等于
±
2%、小于或等于
±
1%、小于或等于
±
0.5%、小于或等于
±
0.1%、或小于或等于
±
0.05%。举例来说,如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的
±
10%(例如小于或等于
±
5%、小于或等于
±
4%、小于或等于
±
3%、小于或等于
±
2%、小于或等于
±
1%、小于或等于
±
0.5%、小于或等于
±
0.1%、或小于或等于
±
0.05%),那么可认为所述两个数值“大体上”相同。
23.在具体实施方式及权利要求书中,由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如,如果列出项目a及b,那么短语“a及b中的至少一者”意味着仅a;仅b;或a及b。在另一实例中,如果列出项目a、b及c,那么短语“a、b及c中的至少一者”意味着仅a;或仅b;仅c;a及b(排除c);a及c(排除b);b及c(排除a);或a、b及c的全部。项目a可包含单个元件或多个元件。项目b可包含单个元件或多个元件。项目c可包含单个元件或多个元件。
24.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,本发明所述低浸或者是叫二次低浸意思相同,精密过滤溶解液或是精密过滤液也是意义相同等,下面实施方式中除特别说明外,各物质组分之间的比均为质量比。
25.本发明提供该方法包含如下步骤:1)加压浸润;在酸性液体中通入所述金属烟尘灰,不断搅拌所述酸性液体,从而使所述金属烟尘灰在所述酸性液体中的浸润,而得到浸润液;2)氨水络合;向步骤1)所述浸润液中加入氨水,并搅拌后过滤;得到含锌铜离子的络合液;3)分离锌铜离子;分离步骤2)所述络合液中锌铜离子,分别得到含锌溶液及含铜溶液;4)硫酸酸化;向步骤3)所述含锌溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌溶液;5)电解锌;调节步骤4)所述硫酸锌溶液ph后电解,得到金属锌;其中,步骤2)中需加入过量氨水,过量氨水的判断依据为,步骤2)中年不再产生新的沉淀。因锌铜离子会在过量氨水中形成络合物而溶解,而其他金属离子,如镉离子和铁离子,则会在氨水中生成氢氧化镉及氢氧化铁沉淀,从而通过用过量氨水,从金属烟尘灰中分理处铜锌。
26.铜火法冶炼过程中产生的金属烟尘灰成分如下:成分锌铜镉铁氧化硅其他百分含量31-4221-2719-233-52.3-2.51-5其中,锌以金属锌,硫酸锌,氧化锌的形态存在,镉主要以金属镉形态存在,铜主要以金属铜的形态存在,铁以氧化态存在。
27.其中,在所述步骤1)中,所述酸性溶液包括含铜的pcb刻蚀费用,在通入所述金属烟尘灰过程中,通过不断添加稀硫酸,调解ph为4-5。
28.其中,在所述步骤1)中,在所述酸性溶液的容器中,所述金属烟尘灰通过烟尘灰管道通入所述容器的底部;将烟尘灰管道设置在容器底部,更容易与酸性溶液充分接触而使得烟尘灰中的金属及金属氧化物溶于酸性溶液。
29.其中,所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器底面夹角为锐角,且所述烟尘灰管
道出口所在面与所述容器地面三维坐标轴均不平行也不垂直。如图3所示,通过烟尘灰管道(201,202,203)向容器1中底部通入烟尘灰气体,通过溶液管道3向容器1中底部通入酸性溶液。再参考图4所示,容器1中设置有竖直搅拌棒4,搅拌棒4上设置有底层搅拌桨501,中层搅拌桨502,及上层搅拌桨503,从而在酸性溶液中通入金属烟尘灰过程中,能够同时搅拌,加速烟尘灰在酸性溶液中的浸润反应。如图3所示,烟尘灰管道在容器1的底部有多种摆放方式;如烟尘灰管道201方式设置,此时烟尘灰管道出口201a与容器1底部所在三维坐标中xz面平行,而垂直于y轴;如烟尘灰管道202方式设置,此时烟尘灰管道出口202a与容器1底部所在三维坐标中z轴平行,且与x轴相交,与z轴相交;再如烟尘灰管道203方式设置,此时烟尘灰管道出口203a与x轴、y轴、z轴均不平行也不垂直;由于在通入烟尘灰过程中,容器1中的酸性溶液处于被搅拌棒4搅拌旋转的状态中,旋转的酸性溶液会与烟尘灰管道出口(201a,202a,203a)接触并带走烟尘灰出口排除的烟尘灰气体,对比以上三种设置方式(201,202,203),管道出口203a与所述容器底面夹角为锐角,且所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器地面三维坐标轴均不平行也不垂直,从而使得管道出口203a相比管道出口201a及管道出口202a能够与旋转酸性液体形成更大的接触面积及更大的剪切力,一方面利于打散金属烟尘灰中的团簇颗粒,另一方面更容易使得酸性溶液充分接触并溶解烟尘灰中的金属及金属氧化物。
30.其中,所述烟尘灰管道出口处设置有多个陶瓷分流口,所述陶瓷分流口截面为圆形,且直径范围为10-50um。因需长期在管道分流口长期处于酸性溶液中,所以需用陶瓷材料。如图5所示,烟尘灰管道出口203a外设置有陶瓷分流口203ao,且陶瓷分流口203ao有多个,进一步优选陶瓷分流口203ao覆盖整个烟尘灰管道出口,且每个陶瓷分流口203ao的直径范围为 10-50um。因金属烟尘灰气体中含有较多微米级别的金属颗粒及金属氧化物,另有很多团簇装的金属颗粒金属氧化物及非金属的混合体,这类混合体粒径甚至会达到毫米级别以上;但这种团簇颗粒由于被非金属包裹,而较难被酸性液体分解,甚至会打坏告诉选择的搅拌桨;在金属烟尘灰通入酸性溶液之前,预先通过电泳法测定烟尘灰中金属颗粒的粒径大多在0.5-5um之间;则之所以将陶瓷分流口203ao的直径设置在10-50um之间,一方面为了便于大多金属颗粒的通过,则分流口203ao的直径应大于5um,但实际显微观察发现,部分金属颗粒粒径为不规则形状,则陶瓷分流口203ao粒径大于10um则可通过大部分金属颗粒;而为了进一步提交金属烟尘灰的通过陶瓷分流口203ao的速度,而当金属烟尘灰中的颗粒粒径大于50um时,则很容易打坏高速旋转的搅拌桨,且颗粒大于50um后,多为非金属包裹的团簇颗粒,不容易被酸性溶液分解;另外,可根据搅拌桨的转速,而调节陶瓷分流口203ao的直径设置在10-50um之间;另外,需定期清理烟尘灰管道,将烟尘灰管道中清理出来的大颗粒团簇进行球磨后加入到酸性溶液中,进一步回收提取金属。
31.其中,如图3所示,在通过烟尘灰管道通入所述金属烟尘灰过程中,所述酸性溶液也通过溶液管道3通入所述容器1底部;其中,如图4所示,对所述容器1中液体搅拌用机械搅拌棒4,所述机械搅拌棒4包括底层搅拌桨501,中层搅拌桨502,及上层搅拌桨503,所述底层搅拌桨501位于所述容器1底部,且所述底层搅拌桨501位于所述烟尘灰管道出口203a及所述溶液管道3出口之间;其中,沿水平方向,所述中层搅拌桨502大于所述底层搅拌桨501及所述上层搅拌桨503,从而可以对容器1中溶液内部液流产生更强剪切力,一方面利于容器1内部溶液的充
分混合反应,同时利于打散进入酸性溶液中的金属烟尘灰团簇颗粒,另外,也能降低烟尘灰中颗粒在酸性溶液中的沉降。
32.其中,步骤2)过滤后的滤渣含有氢氧化镉,氢氧化铁,及非金属不溶物;向所述步骤2)滤渣加入双氧水及稀硫酸,调解ph为1.5-3.3,此ph范围及双氧水可溶解氢氧化镉并生成硫酸镉,因在ph为1.5-3.3的酸性范围下,氢氧化铁维持为沉淀状态;并搅拌3-5h后过滤,对滤液浓缩并经蒸发结晶、离心脱水、在50℃以下干燥得到硫酸镉晶体。
33.硫酸镉用途广泛,如电镀工业酸性镀镉法中电镀液的主要成分。电池工业用作镉电池,韦斯顿电池和其他标准电池的电解质。医药上用作角膜炎等洗眼水中的防腐剂和收敛剂。还可用于制造其他镉盐与标准镉元素。
34.其中,在步骤3)中,使用过量强碱处理所述络合液后过滤,得到氢氧化铜沉淀及及锌酸根离子溶液;此实施例所用强碱为氢氧化钠溶液,过量的氢氧化钠溶液能完全沉淀铜离子和锌离子,之后,过量的naoh与锌离子反应,生成锌酸根离子溶解于水,而氢氧化铜沉淀会维持而不溶解;其中,在步骤3)中加入过量强碱后生成的沉淀会经历先增多之后部分溶解的过程,过量强碱的判断依据为,步骤3)中不再有沉淀溶解;其中,所述锌酸根溶液作为步骤4)中所述含锌溶液;向所述氢氧化铜沉淀中加入稀硫酸并搅拌,直至沉淀溶解,并蒸发结晶后得到硫酸铜晶体。
35.如图1所示为本技术一种实施例工艺,包括如下步骤:步骤p1,准备pcb刻蚀废液,此废液为含铜的酸性废液,并置于容器1中;步骤p2,准备金属烟尘灰,将气体状态的金属烟尘灰通入,烟尘灰管道203中;步骤p3,将烟尘灰管道203中金属烟尘灰通入容器1的酸性废液中,此过程前期需密封容器1中除烟尘灰管道203及溶液管道3外的其他出口,从而在容器1中形成过压,过压环境有利于烟尘灰的进一步溶解;p3浸润后的溶液可过滤,也可不过滤;步骤p4,对步骤p3得到的混合溶液中加入过量的氨水;步骤p5,过滤,分离得到的锌铜溶液进入p6,过滤得到的滤渣主要为氢氧化镉,氢氧化铁及非金属不溶物,滤渣进入p51步骤,通过双氧水硫酸溶液,调解ph,从而溶解氢氧化镉,而保留氢氧化铁沉淀,之后p52步骤过滤,滤液进入p53步骤进一步结晶得到硫酸镉晶体;步骤p6,此实施例所用强碱为氢氧化钠溶液,过量的氢氧化钠溶液能完全沉淀铜离子和锌离子,之后,过量的naoh与锌离子反应,生成锌酸根离子溶解于水,而氢氧化铜沉淀会维持而不溶解;其中,加入过量强碱后生成的沉淀会经历先增多之后部分溶解的过程,过量强碱的判断依据为,步骤3)中不再有沉淀溶解;步骤p7,过滤得到锌酸根溶液进入p8,滤渣为氢氧化铜沉淀进入p71,在p71步骤中对氢氧化铜沉淀加入稀硫酸,直至沉淀溶解,进入p72步骤,蒸发结晶后得到硫酸铜晶体;步骤p8,在锌酸根溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌的酸性溶液,此时所述硫酸锌溶液中,锌离子浓度为zn2+(40-60g/l);步骤p9,将硫酸锌溶液送入电解槽中电解,用铅银合金板作为阳极,压延铝板作为阴极,得到单质锌。
36.如图2所示,本技术另一实施例工艺,包括如下步骤:
步骤p1,准备pcb刻蚀废液,此废液为含铜的酸性废液,并置于容器1中;步骤p2,准备金属烟尘灰,将气体状态的金属烟尘灰通入,烟尘灰管道203中;步骤p3,将烟尘灰管道203中金属烟尘灰通入容器1的酸性废液中,此过程前期需密封容器1中除烟尘灰管道203及溶液管道3外的其他出口,从而在容器1中形成过压,过压环境有利于烟尘灰的进一步溶解;p3浸润后的溶液可过滤,也可不过滤;步骤p4,对步骤p3得到的混合溶液中加入过量的氨水;步骤p5,过滤,分离得到的锌铜溶液进入p6,过滤得到的滤渣主要为氢氧化镉,氢氧化铁及非金属不溶物,滤渣进入p51步骤,通过双氧水硫酸溶液,调解ph,从而溶解氢氧化镉,而保留氢氧化铁沉淀,之后p52步骤过滤,滤液进入p53步骤进一步结晶得到硫酸镉晶体;步骤p6,使用铜萃取剂通过萃取分离所述锌铜络合液,得到含铜萃取液及所述含锌溶液;采用高速逆流萃取方法分离所述锌铜络合液,将分离所述锌铜络合液及铜萃取剂lix973置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入所述铜萃取剂lix973,且输入所述铜萃取剂lix973的液流接触旋转腔中溶液时,所述铜萃取剂lix973的液流输入方向与旋转腔中液体方向相反,从而提高旋转腔内液体混合能力;并在所述旋转腔体另一端不断分离出所述含铜萃取液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂的流速为1.5-2.0ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在30-40℃;采用前述流速1.5-2.0ml/min的有益之处在于,经测试铜萃取剂lix973在本步骤使用温度30-40℃下的粘度30-33cst,如果恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂lix973的流速低于1.5ml/min,受到粘度影响,恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂lix973的液流并不稳定,不利于后续含铜萃取液的收取,进而影响其他步骤效率;如果恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂lix973的流速高于2ml/min,则后续分离后的含铜萃取液中铜含量低于90%,分析原因为铜萃取剂lix973的流速高时,与铜溶液混合接触时间短,无法充分完成萃取反应,意味着并没有达到铜萃取剂lix973使用能力;而在此流速范围内1.5-2.0ml/min,本步骤的高速逆流萃取能够稳定形成含铜量超过95%的铜萃取液。
37.p6中得到的含铜萃取液进入步骤p61进行反萃取,将所述含铜萃取液及稀硫酸置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入稀硫酸,且输入稀硫酸的液流接触旋转腔中溶液时,所述稀硫酸的液流输入方向与旋转腔中液体方向相反,从而提高旋转腔内液体混合能力;并在所述旋转腔体另一端不断分离出反萃取后的硫酸铜溶液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入稀硫酸的流速为2-2.5ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在50-60℃;采用前述流速2-2.5ml/min的有益之处在于,此时旋转腔中工作温度为50-60℃,经测试此温度下含铜萃取液的粘度为23-27cst,如果流速低于2ml/min,则在此反萃取过程中,得到的反萃取后铜萃取剂中含铜量不稳定,不利于后续过程参数设定;如果流速高于2.5ml/min,则得到的铜萃取剂内含铜量高于5%,意味着无法充分完成萃取反应。步骤p6与p61中所涉及的铜萃取剂可反复回收利用。
38.高速逆流萃取方式相对于现有混合搅拌静置的萃取方式,采用高速旋转及高速泵入及逆流萃取的方式,极大缩短了萃取时间,且更有利于工业化流水线间步骤的配合。
39.p61步骤得到的硫酸铜溶液,进入p62步骤,蒸发结晶后得到硫酸铜晶体;p6步骤得到的含锌溶液进入步骤p7,在含锌溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌的酸
性溶液,此时所述硫酸锌溶液中,锌离子浓度为zn2+(40-60g/l);步骤p8,将硫酸锌溶液送入电解槽中电解,用铅银合金板作为阳极,压延铝板作为阴极,得到单质锌。
40.经过前述步骤处理后,得到金属锌,硫酸铜,及硫酸镉晶体。极大提高了金属烟尘灰的利用效率。
41.本发明公开的方法,具有如下特点:本技术方法处理后的烟尘灰,可得到金属锌,硫酸铜,及硫酸镉晶体。实现烟尘灰中多种主要有用物质的综合有序回收,极大提高了利用效率。
42.本技术设计了新颖的气液浸润方法与装置,提高了气液浸润效率及加快气液反应。
43.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。虽然已参考本技术的特定实施例描述并说明本技术,但是这些描述和说明并不限制本技术。所属领域的技术人员可清晰地理解,在不脱离如由所附权利要求书定义的本技术的真实精神和范围的情况下,可进行各种改变,以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本技术的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法,但应理解,可在不脱离本技术的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特别指示,否则操作的次序和分组并非本技术的限制。
技术特征:1.一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,该方法包含如下步骤:1)加压浸润在酸性液体中通入所述金属烟尘灰,不断搅拌所述酸性液体,从而使所述金属烟尘灰在所述酸性液体中的浸润,而得到浸润液;2)氨水络合向步骤1)所述浸润液中加入氨水,并搅拌后过滤;得到含锌铜离子的络合液;3)分离锌铜离子分离步骤2)所述络合液中锌铜离子,分别得到含锌溶液及含铜溶液;4)硫酸酸化向步骤3)所述含锌溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌溶液;5)电解锌调节步骤4)所述硫酸锌溶液ph后电解,得到金属锌;其中,步骤2)中需加入过量氨水,过量氨水的判断依据为,步骤2)中年不再产生新的沉淀。2.根据权利要求1所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述酸性溶液包括含铜的pcb刻蚀费用,在通入所述金属烟尘灰过程中,通过不断添加稀硫酸,调解ph为4-5。3.根据权利要求2所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,在所述步骤1)中,在所述酸性溶液的容器中,所述金属烟尘灰通过烟尘灰管道通入所述容器的底部;其中,所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器底面夹角为锐角,且所述烟尘灰管道出口所在面与所述容器地面三维坐标轴均不平行也不垂直;其中,所述烟尘灰管道出口处设置有多个陶瓷分流口,所述陶瓷分流口截面为圆形,且直径范围为10-50um。4.根据权利要求3所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,在通过烟尘灰管道通入所述金属烟尘灰过程中,所述酸性溶液也通过溶液管道通入所述容器底部;其中,对所述容器中液体搅拌用机械搅拌棒,所述机械搅拌棒包括底层搅拌桨,中层搅拌桨,及上层搅拌桨,所述底层搅拌桨位于所述容器底部,且所述底层搅拌桨位于所述烟尘灰管道出口及所述溶液管道出口之间;其中,沿水平方向,所述中层搅拌桨大于所述底层搅拌桨及所述上层搅拌桨。5.根据权利要求4所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,步骤2)过滤后的滤渣含有氢氧化镉,氢氧化铁,及非金属不溶物;向所述步骤2)滤渣加入双氧水及稀硫酸,调解ph为1.5-3.3,并搅拌3-5h后过滤,对滤液浓缩并经蒸发结晶、离心脱水、在50℃以下干燥得到硫酸镉晶体。6.根据权利要求5所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,在步骤3)中,使用过量强碱处理所述络合液后过滤,得到氢氧化铜沉淀及及锌酸根离子溶液;其中,在步骤3)中加入过量强碱后生成的沉淀会经历先增多之后部分溶解的过程,过量强碱的判断依据为,步骤3)中不再有沉淀溶解;其中,所述锌酸根溶液作为步骤4)中所述含锌溶液;向所述氢氧化铜沉淀中加入稀硫酸并搅拌,直至沉淀溶解,并蒸发结晶后得到硫酸铜晶体。
7.根据权利要求5所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于,在步骤3)中,使用铜萃取剂通过萃取分离所述络合液,得到含铜萃取液及所述含锌溶液;其中,所述含铜萃取液通过稀硫酸溶液反萃取,得到硫酸铜溶液,并蒸发结晶后得到硫酸铜晶体。8.根据权利要求6或7所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于在,对步骤5)中,送入电解槽的所述硫酸锌溶液中,锌离子浓度为zn2+(40-60g/l);在电解时,用铅银合金板作为阳极,压延铝板作为阴极。9.根据权利要求7所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于在,在步骤3)采用高速逆流萃取方法分离所述络合液,将所述络合液及所述铜萃取剂置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入所述铜萃取剂,并在所述旋转腔体另一端不断分离出所述含铜萃取液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入铜萃取剂的流速为1.5-2.0ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在30-40℃。10.根据权利要求9所述的一种金属烟尘灰的回收利用方法,其特征在于在,步骤3)中采用高速逆流萃取方法反萃取所述含铜萃取液,将所述含铜萃取液及稀硫酸置于带螺旋柱的旋转腔体中,经恒流泵连续向所述旋转腔体中输入所述稀硫酸,并在所述旋转腔体另一端不断分离出所述反萃液;其中,所述恒流泵向所述旋转腔体中输入所述稀硫酸的流速为2-2.5ml/min,所述旋转腔体内溶液温度维持在50-60℃。
技术总结发明公开了一种金属烟尘灰的回收利用方法,本发明提供该方法包含如下步骤:1)加压浸润;在酸性液体中通入所述金属烟尘灰,不断搅拌所述酸性液体,从而使所述金属烟尘灰在所述酸性液体中的浸润,而得到浸润液;2)氨水络合;向步骤1)所述浸润液中加入氨水,并搅拌后过滤;得到含锌铜离子的络合液;3)分离锌铜离子;分离步骤2)所述络合液中锌铜离子,分别得到含锌溶液及含铜溶液;4)硫酸酸化;向步骤3)所述含锌溶液中加入稀硫酸,得到硫酸锌溶液;5)电解锌。本申请方法处理后的烟尘灰,可得到金属锌,硫酸铜,及硫酸镉晶体。实现烟尘灰中多种主要有用物质的综合有序回收,极大提高了利用效率。率。率。
技术研发人员:凌源 刘立瑞 李冬华 陈杰 刘圣威
受保护的技术使用者:江西睿锋环保有限公司
技术研发日:2022.04.11
技术公布日:2022/7/5