Ymchwil ar y Dull Adfer Copr mewn Dŵr Gwastraff Platio Copr Cyanid

1. Cyflwyniad

Ar hyn o bryd, sefydlu modd electroplatio sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ac sy'n arbed adnoddau yw'r ddwy brif thema ar gyfer datblygiad cynaliadwy'r diwydiant electroplatio. Yng nghyd-destun y prinder adnoddau metel anfferrus yn y byd a'r cynnydd parhaus yn y gost o electroplatio deunyddiau metel, mae mabwysiadu technoleg electroplatio arbed adnoddau wedi denu llawer o sylw. Mae gan fentrau electroplatio Tsieineaidd hanes datblygu cymharol fyr. Yn y cam datblygu cychwynnol, roedd prinder arian a thechnoleg yn ôl. Mae'r rhan fwyaf o ffatrïoedd electroplatio bach yn brin o ymwybyddiaeth o adfer deunyddiau metel mewn dŵr gwastraff electroplatio, heb sôn am ymchwil ar ddulliau adfer. Canys sianid platio copr a dŵr gwastraff electroplatio aloi copr, mae'r gwaddodion a ffurfiwyd gan gopr divalent ar ôl torri cyanid yn ronynnau mân, gan arwain at wlybaniaeth a gwahanu anodd a chostau uchel. Felly, mae'n fater brys i astudio prosesau adfer newydd.

2. Egwyddorion Dull

2.1 Trin Platio Copr Cyanid a Dŵr Gwastraff Aloi Copr

Yn y broses dorri cyanid traddodiadol gan ddefnyddio sodiwm hypoclorit, mae angen addasu pH y dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid i 11 - 12. fel arfer trwy ychwanegu sodiwm hydrocsid. Yn ystod y broses dorri cyanid, mae cyanid yn cael ei drawsnewid yn garbon deuocsid a nitrogen, ac mae ïonau copr monofalent yn cael eu hocsidio i ïonau copr deufalent, sydd wedyn yn ffurfio gronynnau mân o garbonad copr sylfaenol wedi'i atal yn y dŵr gwastraff. Mae gwaddodiad naturiol yn cymryd mwy na diwrnod cyfan ac ni all gyflawni dyddodiad llwyr o hyd. Mae angen llawer iawn o gymorth ceulydd a fflocwlant i gyflawni dyddodiad a gwahaniad llwyr. Yn y gorffennol, pan na chafodd copr ei adennill, cymysgwyd y dŵr gwastraff ar ôl torri cyanid i'r dŵr gwastraff cynhwysfawr sy'n cynnwys asid, a gafodd ei drin gan y dull calch. Arsugnwyd carbonad copr sylfaenol ar y gwaddodion yn y dŵr gwastraff cynhwysfawr ac yn olaf ei waddodi a'i wahanu.

Y broses dorri cyanid newydd yw ychwanegu calch i addasu'r pH. Mae'r carbon deuocsid a gynhyrchir yn ystod torri cyanid yn adweithio â chalsiwm ocsid i ffurfio calsiwm carbonad. Ar yr un pryd, mae carbonad copr sylfaenol yn cyd-ddyfodi â chalsiwm carbonad i ffurfio gwaddod gronynnau mawr.

2.2 Trin Dŵr Gwastraff Eraill sy'n Cynnwys Copr

Mae'r ïonau copr difalent yn y dŵr gwastraff platio copr llachar asidig yn adweithio â chalch i ffurfio copr hydrocsid, ac mae asid sylffwrig yn adweithio â chalch i ffurfio calsiwm sylffad a dŵr. Yn y dŵr gwastraff platio pyroffosffad copr, mae'r radical pyrophosphate a'r ïonau copr yn bodoli ar ffurf cymhleth. Pan gaiff ei drin â chalch, mae'r radical pyroffosffad yn adweithio â chalsiwm ocsid i ffurfio gwaddod pyroffosffad calsiwm, ac mae ïonau copr yn adweithio â chalsiwm ocsid i ffurfio copr hydrocsid.

3. Y Broses Adfer

3.1 Cyfansoddiad Dŵr Gwastraff sy'n cynnwys Copr

Mae dyfroedd gwastraff sy'n cynnwys copr yn cynnwys sawl math fel platio copr cyanid, aloi copr-sinc, aloi copr-tun, platio copr llachar asidig, a dyfroedd gwastraff platio pyroffosffad copr. Mae platio copr cyanid, aloi copr-sinc, a dŵr gwastraff aloi copr-tun yn llifo i'r tanc addasu dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid, tra bod platio copr llachar asidig a phlatio pyroffosffad copr yn llifo i'r tanc addasu dŵr gwastraff sy'n cynnwys copr. Mae platio copr cyanid a dyfroedd gwastraff aloi copr yn cynnwys cyfryngau cymhlethu fel Sodiwm cyanid, tartrate sodiwm potasiwm, a thiocyanate amoniwm, sy'n ffurfio cymhlygion ag ïonau copr. Mae dŵr gwastraff platio pyroffosffad copr yn cynnwys cyfadeiladau pyroffosffad copr. Mae platio copr cyanid a dŵr gwastraff aloi copr yn cyfrif am tua 90% o gyfanswm y dŵr gwastraff sy'n cynnwys copr, tra bod platio copr llachar asidig a dŵr gwastraff platio pyroffosffad copr yn cyfrif am tua 10%.

3.2 Proses Ocsidiad Cymhlethau Copr

Cyn adfer copr, mae angen torri'r cyfadeiladau copr yn y dŵr gwastraff electroplatio ac ocsideiddio ïonau Cu⁺ yn ïonau Cu²⁺. Defnyddir dull cyfuniad o hydoddiant sodiwm hypoclorit a hydrogen perocsid i dorri cyanid ac asiantau cymhlethu fel potasiwm sodiwm tartrate. Mae tri thanc torri cyanid. Mae'r dŵr gwastraff sy'n cynnwys cyanid a dŵr gwastraff sy'n cynnwys copr yn cael eu pwmpio i'r tanc torri cyanid cam cyntaf. Ychwanegir llaeth calch i addasu'r pH i 11 - 12. ac mae'r swm ychwanegol o laeth calch yn cael ei addasu gan y system rheoli pH. Ar yr un pryd, ychwanegir hydoddiant sodiwm hypochlorite i dorri'r cyanid. Mae hydrogen perocsid yn cael ei ychwanegu at y tanc torri cyanid ail gam i barhau i dorri'r asiantau cymhlethu cyanid ac ocsideiddio fel tartrate sodiwm potasiwm. Oherwydd y gyfradd adwaith araf, ychwanegir tanc torri cyanid trydydd cam. Yn y tanc torri cyanid trydydd cam, mae tynnu cyanid a chyfryngau cymhlethu fel tartrate sodiwm potasiwm yn cael ei wirio yn ôl data a phrofiad dadansoddi cemegol. Ar ôl cwblhau'r adwaith ocsideiddio, mae'r Cu⁺ yn y dŵr gwastraff yn cael ei drawsnewid yn gyfan gwbl i Cu²⁺, a ffurfir gwaddodion copr carbonad sylfaenol a chopr hydrocsid. Yn ystod y broses hon, ar ôl i'r dŵr gwastraff platio pyroffosffad copr adweithio â chalch, mae'r cymhleth a ffurfiwyd gan radical copr a pyroffosffad yn cael ei dorri, ac mae copr hydrocsid yn cael ei ffurfio. Mae'r data dadansoddi yn dangos y gall y broses hon wneud i'r dŵr gwastraff fodloni'r safonau gollwng. Mae ychwanegu calch i addasu'r pH a gwaddod ïonau copr yn lleihau'r gost triniaeth, ac mae calch hefyd yn chwarae rôl cymorth ceulydd ac yn gwaddodi'r radical pyroffosffad yn llwyr.

3.3 Adfer Copr

Yn y broses uchod, mae'r ïonau copr yn y dŵr gwastraff electroplatio yn cael eu trosi'n waddodion copr carbonad sylfaenol. Os yw'r swm o galch a ychwanegir yn fawr, gellir trosi'r ïonau copr hefyd yn waddodion copr hydrocsid. Gan fod angen calch i waddodi'r radical pyroffosffad yn y dŵr gwastraff platio pyroffosffad copr, ni all faint o galch a ychwanegir fod yn rhy fach. Mae cost calch yn isel iawn, a gellir ei ychwanegu mewn gormodedd priodol yn ystod y broses drin.

Ar ôl i'r dyfroedd gwastraff sy'n cynnwys cyanid a chopr gael eu trin yn y tanciau torri cyanid tri cham, maent yn llifo i'r tanc fflocynnu. Mae pyrosulfite sodiwm yn cael ei ychwanegu at y tanc fflocwleiddio i leihau'r gormodedd o hydrogen perocsid, ac ychwanegir fflocwlant polyacrylamid i wneud i'r gronynnau gwaddod dyfu'n fwy. Os na chaiff pyrosulfite sodiwm ei ychwanegu at y tanc fflocio, mae'r hydrogen perocsid gweddilliol ar ôl torri cyanid yn dadelfennu i gynhyrchu ocsigen, sy'n cael ei arsugnu ar wyneb y gronynnau gwaddod ac yn achosi i'r gwaddod arnofio. Dylai swm y pyrosulfite sodiwm a ychwanegir fod yn gyfryw fel nad yw'r gwaddod yn arnofio, ac mae gormodedd priodol yn dderbyniol.

Ar ôl mynd trwy'r tanc fflocio, mae'r dŵr gwastraff yn llifo i'r tanc gwaddodi tiwb ar oleddf. Ar ôl i'r gwaddodion gael eu gwahanu oddi wrth y dŵr, maent yn mynd i mewn i'r tanc tewychu gwaddodiad, ac yna'n cael eu hidlo gan wasg hidlo. Mae'r cacen hidlo yn cael ei adennill, ac mae'r hidlydd yn llifo yn ôl i'r tanc addasu. Mae'r gacen hidlo sy'n cynnwys copr wedi'i adennill yn cael ei brynu gan gwmni proffesiynol a'i anfon at wneuthurwr proffesiynol i gynhyrchu sylffad copr neu gellir ei ddefnyddio hefyd i gynhyrchu copr electrolytig.

4. Buddion

Cynhyrchir dŵr gwastraff sy'n cynnwys copr mewn pedwar gweithdy electroplatio. Mae'r data dadansoddi a monitro yn dangos bod y crynodiad màs cyfartalog o gopr yn y Cyanid copr platio dŵr gwastraff yw 345mg/L, hynny yw, mae pob tunnell o ddŵr gwastraff yn cynnwys 0.345kg o gopr. Mae cyfanswm y dŵr gwastraff platio copr cyanid y mis tua 4600t, sy'n cynnwys 1587kg o gopr. Ynghyd â'r copr mewn dyfroedd gwastraff eraill sy'n cynnwys copr, gellir adennill tua 1700kg o gopr y mis. Incwm misol y cwmni o werthu llaid sy'n cynnwys copr yw RMB 30.000 - 40.000. Mae adferiad y cwmni o gopr o ddŵr gwastraff electroplatio yn osgoi defnydd aneffeithiol o gopr metelaidd, nid yn unig yn lleihau'r gost electroplatio ond hefyd yn lleihau llygredd eilaidd llaid electroplatio i'r amgylchedd, gan gyflawni buddion economaidd a chymdeithasol da.

5. Casgliad

Mae'r diwydiant electroplatio yn ddiwydiant llygrol iawn. Yn y sefyllfa bresennol lle mae'r prosesau a'r technolegau trin dŵr gwastraff electroplatio yn Tsieina yn gymharol yn ôl, mae astudio dulliau adfer metelau anfferrus mewn dŵr gwastraff electroplatio yn arwyddocaol iawn ar gyfer sefydlu modd electroplatio sy'n arbed adnoddau ac sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd a chynnal datblygiad cynaliadwy'r diwydiant electroplatio. Mae'r dull o drin platio copr cyanid a dyfroedd gwastraff eraill sy'n cynnwys copr i adennill copr gan ddefnyddio calch a astudiwyd yn y papur hwn wedi dangos canlyniadau da mewn cymwysiadau ymarferol, gan ddarparu ffordd ymarferol ar gyfer datblygiad gwyrdd y diwydiant electroplatio.