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废液中低含量稀贵稀散金属回收工艺

来源:中国资源综合利用 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-07-13

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】矿产资源属于不可再生资源,尤其是稀贵金属资源,随着不断的开采,资源储量在不断下降。另一方面,随着国家经济和航天逐步强盛,市场对稀贵稀散金属需求量日益增加,这就促使

矿产资源属于不可再生资源,尤其是稀贵金属资源,随着不断的开采,资源储量在不断下降。另一方面,随着国家经济和航天逐步强盛,市场对稀贵稀散金属需求量日益增加,这就促使从废液、废渣中回收稀贵稀散金属逐渐成为当代热点。从废液中回收稀贵金属不仅可以获得经济效益,同时在环境保护、资源综合利用方面也有重要意义。

1 低含量稀贵稀散金属回收工艺介绍

低含量稀贵稀散金属废液主要为冶炼废水、电镀废液。从该类废液中回收有价金属主要采取硫化物沉淀法、萃取法、吸附法、硫酸亚铁还原法、电解法等方法。

1.1 硫化物沉淀法

硫化物沉淀法与废水中微量溶解性贵金属离子反应的有效方法,是硫化钠与特定酸碱度的废水溶液中金银金属离子反应,生成硫化物沉淀[1],沉淀混合一定量的氧化剂高温灼烧制得单质金属。硫化物沉淀法常用于电镀废液中贵金属的回收,硫化物溶度积较小,沉淀较稳定,处理性能良好,处理成本低。废水溶液的pH值和硫化钠的用量是影响硫化物沉淀法回收废水中金、银的关键因素。另外,该方法废水溶液中pH值<7时,会生成硫化氢气体,对环境造成二次污染[1]。硫化物沉淀法多用在废液去除微量重金属(如汞、镉等)上,用于废液微量稀贵金属回收应用相对较少。目前,该方法已成功用于国内某冶炼厂阳极泥精炼废水微量金银的回收。

孔春莲[2]等人用硫化钠沉淀法回收废定影液中的银,将该沉淀先后与一定量的硝酸钾和硼砂混合经火法灼烧精制,可获得97%~99%的单质银。反应方程式如下:

1.2 萃取法

1.2.1 溶剂萃取法

溶剂萃取法针对贵金属分子体积较大、不稳定、在水溶液中易于水合形成配阴离子的特性,根据“软硬酸碱理论”对废水中的稀贵金属离子进行萃取回收。萃取剂应具有软碱类活性基团以及增加油溶性的疏水基团[3-6],通过控制反应时间和温度,使聚合物的速率不同从而达到分离的目的。常用的萃取剂有三烷基胺(N235)、三正辛胺(TOA)、氯化钾基三烷基胺等碱性萃取剂,三辛基氧化磷(TOPO)、三烷基氧化磷(TRPO)、磷酸三丁脂(TBP)、三戊基氧化磷(TAPO)等中性萃取剂。图1为某公司贵金属萃取工艺流程。

图1 某公司贵金属萃取工艺流程

邵传兵等[7]在硫酸介质中用酰胺类萃取剂分离回收铊,萃取—反萃过程中铊的直收率达到98.15%。赵坚等[8]以20%TOA+20%仲辛醇+60%磺化煤油(体积分数)为萃取剂,在硫酸+盐酸介质中萃取碲,实现碲、铜分离,再经四段反萃回收碲。吴松平等[9]在高、低酸度介质中,以环状亚砜衍生物为萃取剂萃取金、铂、钯,研究其萃取性能的优劣。

萃取法回收稀贵稀散金属回收率较高,金属萃取反萃过程中损失较少,但是存在有机溶剂逸散严重、污染环境、余液的处理与循环回收工艺复杂、生产成本较高等问题。目前寻找成本低廉、工艺简单的萃取剂、开发新的萃取工艺仍是主要的研究方向。

1.2.2 盐析萃取法

盐析萃取法是一种新的萃取分离富集技术,萃取体系中加入无机盐使溶剂水分子进行水化作用,并可夺取与大分子有机物结合的水分子,进一步加强该大分子疏水特性,当无机盐类加至一定量时,该类大分子聚合物就从水相中析出,从而达到分离富集的目的。目前国内的盐析萃取发回收稀贵金属的研究与应用报道中,贵金属与其他金属分离的报道较多,贵金属直接分离有待深入研究。

该方法中盐析剂的用量与溶液的酸度、萃取剂种类、浓度及相对分子量对分相均有影响。一般来说,盐析剂用量增大,分相更完全,但增至一定量后,会产生盐效应,影响生成的大分子聚合物稳定性,导致萃取率下降。盐析剂要有较大的电离度,极性要强, 常用的无机 盐有 Na2CO3、NaNO3、NaCl、NH4Cl、(NH4)2SO4。由于贵金属易形成氯络阴离子,所以常用NaCl作为盐析剂。酸度对贵金属络阴离子、聚合物等在两相间的分配均有影响,综合考虑一般控制溶液的pH值在2~6之间。

1.3 吸附法

吸附法利用吸附剂自身具有较大的比表面积、适宜尺寸的空洞及相应的配位基团,可实现与金属离子的物理及化学吸附过程。常用的吸附剂有活性炭、硅土、沸石、生物吸附等,该类吸附剂均廉价易得,且吸附效率高。

1.3.1 离子交换树脂吸附法

离子交换树脂法提金是一种针对稀溶液的分离技术,被称为“绿色提取”技术,很适合低含量金、银的选择性吸附,利用不同离子交换树脂的特性,负载不同的活性基团,选择性地吸附不同的金属离子,以达到与其它金属离子分离的目的。

文章来源:《中国资源综合利用》 网址: http://www.zgzyzhly.cn/qikandaodu/2020/0713/378.html

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