Ricerca nantu à u Metudu di Recuperazione di Copper in Cyanide Copper Plating Wastewater

1. I MUVRINI

Stabilisce un modu di galvanoplastia rispettuosu di l'ambiente è chì risparmia risorse hè attualmente i dui temi principali per u sviluppu sustenibile di l'industria di a galvanoplastia. In u cuntestu di a scarsità di risorse metalliche non ferrose in u mondu è di l'aumentu cuntinuu di u costu di i materiali metallichi di galvanoplastia, l'adozione di a tecnulugia di galvanoplastia chì risparmia risorse hà attiratu molta attenzione. L'imprese cinesi di galvanoplastia anu una storia di sviluppu relativamente corta. In a fase iniziale di sviluppu, ci era una scarsità di fondi è di tecnulugia arretrata. A maiò parte di e piccule fabbriche di galvanoplastia ùn anu micca cuscenza di u recuperu di i materiali metallichi in l'acque residue di galvanoplastia, per ùn parlà micca di a ricerca nantu à i metudi di recuperu. Per l'acque residue di galvanoplastia di rame cianuratu è di lega di rame, i precipitati furmati da u rame bivalente dopu a rottura di u cianuru sò particelle fini, chì risultanu in precipitazioni è separazioni difficili è costi elevati. Dunque, hè urgente studià novi prucessi di recuperu.

2. Principi di Metudu

2.1 Trattamentu di cianuri di rame è di l'acqua residuale in lega di rame

In u prucessu tradiziunale di rottura di u cianuru chì usa l'ipocloritu di sodiu, u pH di l'acqua di scaricu chì cuntene cianuru deve esse aghjustatu à 11-12, di solitu aghjunghjendu idrossidu di sodiu. Durante u prucessu di rottura di u cianuru, u cianuru hè cunvertitu in diossidu di carbonu è azotu, è l'ioni di rame monovalenti sò ossidati in ioni di rame bivalenti, chì poi formanu particelle fini di carbonatu di rame basicu suspesi in l'acqua di scaricu. A sedimentazione naturale dura più di un ghjornu sanu è ùn pò ancu ottene una precipitazione cumpleta. Una grande quantità di coagulante è flocculante hè necessaria per ottene una precipitazione è una separazione cumplete. In u passatu, quandu u rame ùn era micca recuperatu, l'acqua di scaricu dopu a rottura di u cianuru era mischiata in l'acqua di scaricu cumpleta chì cuntene acidu, chì era trattata cù u metudu di a calce. U carbonatu di rame basicu era adsorbitu nantu à i precipitati in l'acqua di scaricu cumpleta è infine precipitatu è separatu.

U novu prucessu di rottura di cianuri hè di aghjunghje calce per aghjustà u pH. U diossidu di carbonu generatu durante a rottura di u cianuru reagisce cù l'oxidu di calciu per furmà carbonate di calcium. En même temps, le carbonate de cuivre basique co-précipite avec le carbonate de calcium pour former de gros précipités de particules.

2.2 Trattamentu di l'altri acque residuali chì cuntenenu di rame

L'ioni di ramu divalenti in l'acqua residuale di l'acidu brillanti di u ramu reagiscenu cù a calce per furmà l'idrossidu di cobre, è l'acidu sulfuricu reagisce cù a calce per furmà sulfate di calcium è acqua. In l'acqua residuale di pirofosfatatu di ramu, u radicali di pirofosfatatu è l'ioni di cobre esistenu in forma di cumplessu. Quandu trattatu cù calce, u radicali pirofosfatatu reagisce cù l'oxidu di calciu per furmà u precipitatu di pirofosfatatu di calciu, è i ioni di cobre reagiscenu cù l'oxidu di calciu per furmà l'idrossidu di cobre.

3. Prucessu di Recuperazione

3.1 A cumpusizioni di l'acqua residuale chì cuntene Copper

L'acque reflue chì cuntenenu rame includenu parechji tippi cum'è a ramatura cianurata, a lega di rame-zincu, a lega di rame-stagnu, a ramatura brillante acida è l'acque reflue di placcatura cù pirofosfatu di rame. L'acque reflue di placcatura cù cianurata, a lega di rame-zincu è a lega di rame-stagnu scorrenu in u serbatoiu di regulazione di l'acque reflue chì cuntene cianuru, mentre chì l'acque reflue di placcatura cù rame brillante acida è di placcatura cù pirofosfatu di rame scorrenu in u serbatoiu di regulazione di l'acque reflue chì cuntene rame. L'acque reflue di placcatura cù cianurata è di lega di rame cuntenenu agenti cumplessanti cum'è cianuru di sodiu , tartratu di potassiu è sodiu è tiocianatu d'ammoniu, chì formanu cumplessi cù l'ioni di rame. L'acque reflue di placcatura cù pirofosfatu di rame cuntenenu cumplessi di pirofosfatu di rame. L'acque reflue di placcatura cù cianurata è di lega di rame rapprisentanu circa u 90% di l'acque reflue totali chì cuntenenu rame, mentre chì l'acque reflue di placcatura cù rame brillante acida è di placcatura cù pirofosfatu di rame rapprisentanu circa u 10%.

3.2 Prucessu d'ossidazione di i Complexes Copper

Prima di ricuperazione di u ramu, hè necessariu di rompe i cumplessi di cobre in l'acqua residuale di l'electroplating è ossidà l'ioni Cu⁺ in ioni Cu²⁺. Un metudu cumminatu di suluzione di ipoclorito di sodiu è perossu di l'idrogenu hè utilizatu per rompe u cianuru è l'agenti cumplessi cum'è u tartrat di sodiu di potassiu. Ci sò trè tanki di cianuri. L'acqua residuale chì cuntene u cianuru è l'acqua residuale chì cuntene di rame sò pompate in u tank di cianurazione di u primu stadiu. U latti di calce hè aghjuntu per aghjustà u pH à 11 - 12. è l'aghjuntu di u latte di calce hè aghjustatu da u sistema di cuntrollu di pH. À u listessu tempu, a suluzione d'ipoclorito di sodiu hè aghjuntu per rompe u cianuru. U perossu di l'idrogenu hè aghjuntu à u cisterna di u cianuru di a seconda tappa per cuntinuà à rompe u cianuru è l'agenti cumplessi oxidanti cum'è u tartratu di sodiu di potassiu. A causa di a freccia di reazione lenta, hè aghjuntu un cisterna di cianuru di terzu stadiu. In u tank di cianuri di a terza tappa, l'eliminazione di u cianuru è l'agenti cumplessi, cum'è u tartratu di sodiu di potassiu, hè verificatu secondu e dati di l'analisi chimica è l'esperienza. À a fine di a reazione d'ossidazione, u Cu⁺ in l'acqua residuale hè cumpletamente cunvertitu in Cu²⁺, è si formanu precipitati di carbonate di rame basi è idrossidu di rame. Duranti stu prucessu, dopu chì l'acqua residuale di pirofosfatatu di ramu reagisce cù calce, u cumplessu furmatu da u radicali di rame è pirofosfatatu hè rottu, è si forma l'idrossidu di cobre. I dati di l'analisi mostranu chì stu prucessu pò fà chì l'acqua di scarico risponde à e norme di scaricamentu. L'aghjustà di calce per aghjustà u pH è precipitate l'ioni di cobre reduce u costu di trattamentu, è a calce ghjoca ancu u rolu d'aiutu di coagulante è precipita completamente u radicali pirofosfatatu.

3.3 Copper Recovery

In u prucessu di sopra, l'ioni di cobre in l'acqua residuale di l'electroplating sò cunvertiti in precipitati basi di carbonate di cobre. Se a quantità di calce aghjuntu hè grande, i ioni di cobre pò ancu esse cunvertiti in precipitati di l'idrossidu di cobre. Siccomu u calce hè necessariu di precipitate u radicali di pirofosfatatu in l'acqua di u pirofosfatatu di ramu, a quantità di calce aghjuntu ùn pò esse troppu chjuca. U costu di calce hè assai bassu, è pò esse aghjuntu in un eccessu adattatu durante u prucessu di trattamentu.

Dopu chì l'acqua residuale chì cuntene u cianuru è u ramu sò trattate in i tanki di rottura di cianuri in trè fasi, si scorri in u tank di floculazione. U pirosulfite di sodiu hè aghjuntu à u tank di floculazione per riduce l'eccessu di perossu di l'idrogenu, è u floculante di poliacrilamida hè aghjuntu per fà chì e particelle precipitate crescenu più grande. Se u pirosulfite di sodiu ùn hè micca aghjuntu à u tank di floculazione, u perossu di l'idrogenu residuale dopu à a rottura di u cianuru si decompone per pruduce l'ossigenu, chì hè adsorbitu nantu à a superficia di e particelle precipitate è face chì i precipitati float. A quantità di pirosulfite di sodiu aghjuntu deve esse cusì chì i precipitati ùn sò micca float, è un eccessu adattatu hè accettatu.

Dopu avè passatu per u cisterna di floculazione, l'acqua residua scorri in u cisterna di sedimentazione di u tubu inclinatu. Dopu chì i precipitati sò siparati da l'acqua, entranu in u tank di sedimentazione, è dopu sò filtrati da un filtru pressa. U pane di filtru hè ricuperatu, è u filtratu torna à u tank d'ajustamentu. A torta di filtru chì cuntene u ramu ricuperatu hè acquistatu da una sucietà prufessiunale è mandatu à un fabricatore prufessiunale per pruduce sulfate di cobre o pò ancu esse usatu per pruduce ramu elettroliticu.

4. Avvanzi

L'acque reflue chì cuntenenu rame sò generate in quattru attelli di galvanoplastia. I dati d'analisi è di monitoraghju mostranu chì a cuncentrazione media di massa di rame in l' acque reflue di ramatura à u cianuru hè di 345 mg/L, vale à dì, ogni tonnellata d'acque reflue cuntene 0.345 kg di rame. A quantità tutale d'acque reflue di ramatura à u cianuru per mese hè di circa 4600 t, chì cuntenenu 1587 kg di rame. Inseme cù u rame in altre acque reflue chì cuntenenu rame, si ponu recuperà circa 1700 kg di rame per mese. U redditu mensile di a cumpagnia da a vendita di fanghi chì cuntenenu rame hè di 30.000 - 40.000 RMB. U recuperu di u rame da l'acque reflue di galvanoplastia da parte di a cumpagnia evita u cunsumu inefficace di rame metallicu, riducendu micca solu u costu di galvanoplastia, ma ancu l'inquinamentu secundariu di i fanghi di galvanoplastia per l'ambiente, ottenendu boni benefici ecunomichi è suciali.

5. cunchiusioni

L'industria galvanica hè una industria altamente contaminante. In a situazione attuale induve i prucessi di trattamentu è e tecnulugie per l'electroplating in Cina sò relativamente arretrati, studià attivamente i metudi di ricuperazione di metalli non ferrosi in l'elettroplating water waste hè di grande significatu per stabilisce un modu di electroplating chì risparmia risorse è amichevule à l'ambiente è mantene u sviluppu sustenibile di l'industria galvanica. U metudu di trattamentu di cianuri di ramu è di altre acque residuali chì cuntenenu di ramu per ricuperà u ramu cù calce studiatu in stu documentu hà dimustratu boni risultati in applicazioni pratiche, chì furnisce un modu fattibile per u sviluppu verde di l'industria di l'electroplating.