環(huán)保型濕法冶金新技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的濕法冶金工藝可分為3個(gè)步驟:浸出,溶液濃縮及提純,金屬回收。該環(huán)保型新技術(shù)主要集中在后2個(gè)階段—浸出液的富集純化和金屬電沉積。
1金屬浸出液的富集純化
在目前的銅溶劑萃取工藝中,常使用揮發(fā)性萃取劑,萃取液具有潛在毒性;產(chǎn)生的污物需要特殊處理,增加了經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān);銅質(zhì)量濃度低于1g/L的浸出液處理效果較差:因此溶劑萃取技術(shù)的應(yīng)用受到嚴(yán)重制約。
該環(huán)保型新技術(shù)采用自主研發(fā)的重金屬吸附材料,以離子交換方式定向吸附目標(biāo)金屬。該重金屬吸附材料是一種骨架經(jīng)特殊處理的有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料,無機(jī)硅膠表面所修飾的有機(jī)官能團(tuán)形成淺孔道,重金屬離子很容易擴(kuò)散到孔道中,被官能團(tuán)吸附,而且短時(shí)間內(nèi)達(dá)到平衡。材料對重金屬離子的鰲合吸附屬于單分子層化學(xué)吸附,具有選擇性強(qiáng)、吸附容量大(交換容量p(Cu),20 g/L) ,吸附速度快等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對微、痕量金屬具有極強(qiáng)的吸附能力(可處理金屬質(zhì)量濃度1 mg/L以上的溶液),對堿金屬、堿土金屬不吸附。
含金屬浸出液通過重金屬吸附材料,目標(biāo)金屬離子被選擇性吸附在材料表面,吸附飽和后用解吸劑沖洗解吸,得到高濃度金屬溶液。這一過程相當(dāng)于傳統(tǒng)濕法工藝中的萃取和反萃取。目前,重金屬吸附材料已形成系列產(chǎn)品,適用于銅鉆、銅鎳、鎳鎂等多種金屬體系的選擇性分離。
基于重金屬吸附材料的優(yōu)良性能,配套研發(fā)的連續(xù)吸附交換設(shè)備可完成浸出液的連續(xù)化、自動(dòng)化處理。裝載吸附材料的吸附柱串聯(lián)或并聯(lián),依次循環(huán)通過吸附、水洗、解吸、再生4個(gè)工作區(qū),通過控制各吸附柱內(nèi)的溶液和流向,可使通常情況下的多級分離同時(shí)進(jìn)行(如圖1所示)。各個(gè)工序集中在一套系統(tǒng)中,工藝集成度大大提高。實(shí)際運(yùn)行中,采用多柱串聯(lián)吸附,當(dāng)單柱吸附飽和后即開始在連續(xù)床上做圓周轉(zhuǎn)動(dòng),依次進(jìn)入水洗、解吸工作區(qū),水洗、解吸后得到高濃度、高純度的金屬富集液。連續(xù)吸附交換床中所有的吸附柱均為全封閉式,酸液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用,避免了傳統(tǒng)工藝中的安全、環(huán)保等一系列問題。
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