总述了电镀污泥中铜的收回使用及其资本化技能，剖析了铜的各种收回办法及其优缺点，论述了回用技能机理。理论及实习标明，完成电镀污泥资本化办理及使用，对完成经济社会的可持续开展将具有深远的现实意义，在将来的经济开展中将会逐步显示出杰出的使用远景。

关键词：电镀污泥铜收回使用资本化

据不完全统计，中国约有电镀厂1万余家，年排电镀废水约40亿m3[1]。电镀厂大都规划较小且涣散，技能相对落后，绝大多数以镀铜、锌、镍和铬为主[2]。现在处理电镀废水多选用化学沉淀法[3]，因而在处理进程中会发作很多含Cu等重金属的混合污泥。这种混合污泥富含多种金属成分，性质杂乱，是国内外公认的公害之一。若将电镀污泥作为一种廉价的二次可再生资本，收回其间富含较高浓度的铜，不只能够减轻环境污染，完成清洁出产，并且将具有显着的生态和经济效益。因而，研讨含铜污泥的资本化及铜的回用等归纳使用技能对中国完成可持续开展将具有深远的现实意义。

电镀污泥中收回铜的首要技能流程和技能

收回铜的通常进程

铜的浸出

污泥经过一定的预处理后，选用氨水﹑硫酸或硫酸铁浸出污泥中的铜。氨水浸出挑选性好，但氨水具有刺激性气味，对浸出设备密封性请求较高。当NH3的浓度大于18%时，氨水的蒸发较多，将构成氨水的丢失及操作环境的恶化[4];硫酸浸出[5，6]反响时间较短，功率较高，但硫酸具有较强的腐蚀性，对反响器防腐请求较高;硫酸铁的浸出功率更高[7]，但反响时间较长，因而需求更大的反响器容积。采纳哪种浸出办法要依据污泥的性质来断定。

别离提纯浸出液中的铜

使用各种技能把浸出液中的铜别离获取出来，然后以金属铜或铜盐的办法收回。

铜的首要收回使用技能

依据对铜的回用程度，电镀含铜污泥办理与归纳使用的办法可分为三类。

(1)使电镀含铜污泥安稳化，使其对环境的危害降到最低，而不收回其间的金属铜。首要选用固化剂固化、安稳电镀污泥后，再进行填埋、填海或堆积处理。

(2)对电镀含铜污泥进行归纳使用，即选用一系列的处理办法，把电镀含铜污泥加工成建筑资料﹑改性塑料﹑鞣革剂等工业资料[8]。

(3)选用多种物理及化学处理办法，把污泥中的铜获取出来终究以金属铜或铜盐的办法进行收回，完成电镀污泥的资本化使用。

电镀污泥资本化使用技能

电镀污泥燃烧固化填埋处理技能

此技能选用一系列手法来处理电镀污泥，使其间的重金属不再对环境发作污染，对含很多重金属的电镀污泥处理非常有用。首要长处有：设备和技能简略;出资、动力耗费和运转费用都对比低，固化剂水泥和其他添加剂价廉易得;操作条件简略，常温下即可进行;固化体强度高、长时间安稳性好;对受热和风化也有较强的抵抗力，因而对操控电镀污泥的污染简略而有用。但未能回用其间的重金属构成资本的糟蹋[9]。

制造工业复合资料

铁氧化体法归纳使用技能

电镀污泥多是电镀废水经铁盐处理发作的絮凝商品，通常富含很多的铁离子，实习证明，经过恰当的技能能够使其转变为复合铁氧化体。在生成复合铁氧化体[10]的进程中，简直一切重金属离子都进入铁氧化体晶格内而被固化，其间铁离子以及其他多种金属离子以离子键作用被捆绑在反尖晶石面形立方结构的四氧化三铁晶格节点上[6]，在pH3～10范围内很难复溶，然后消除污染。铁氧化体固化商品安稳、且具磁性，可用作磁性资料，同时也易于别离、商品可进一步加工[11，12]，是层次较高的归纳使用商品，并且处理办法简略，能够完成无害化与归纳使用的统一，比传统的固化和填埋处置等办法要合理，效益要高。

制造建筑资料﹑改性塑料﹑鞣革剂等工业资料

这种办法适用于各种电镀污泥的处理，污泥耗费量大，经济效益较显着。上海闸北区环保归纳厂建设了年处理电镀污泥1200t的出产线，进行多年的工业化出产，作用杰出[13]。

以金属铜或铜盐办法收回铜

湿法冶金收回重金属技能

湿法冶金收回重金属，能从多种组分的电镀污泥中收回铜﹑镍﹑锌等重金属，资本收回层次对比高，处理作用较安稳。技能进程首要包含浸出、置换、净化、制取硫酸镍和固化[14]。选用本技能能够得到品位在90%以上的海绵铜粉，铜的收回率达95%。但该技能选用置换办法来收回铜，置换功率低，费用偏高，且对铬未能有用收回，有一定的局限性。

离子交换膜法

通常选用液膜来进行收回。液膜包含无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜涣散于电镀污泥浸出液时，活动载体在膜外相界面有挑选地络合重金属离子，然后在液膜内扩散，在膜内界面上解络。重金属离子进入膜内相得到富集，活动载体回来膜外相界面，如此进程不断进行，废水得到净化，重金属得到收回使用。

膜别离法的长处：能量转化率高，设备简略，操作简略，易操控、别离功率高。但出资大，运转费用高，薄膜的寿命短，对比简略阻塞，操作办理烦琐，处理本钱对比昂贵[15]。

溶剂萃取法

20世纪70年代，瑞典提出了H-MAR与Am-MAR“浸出-溶剂萃取”技能，使电镀污泥中铜﹑锌﹑镍的收回率到达了70%，并已构成工业规划。美国在此技能的基础上进行改善，使铜﹑镍的收回率到达90%以上。中国祝万鹏等[16]在此基础上又进行了改善，首先将含铜的电镀污泥经氨水浸出，绝大多数铁和铬被按捺在浸出余渣中。然后将氨体系料液转变为硫酸体系料液再进行萃取，经萃取和反萃取后能够得到铜的收回商品，其间发作的金属沉渣能够参加硫酸进行调配后再循环。技能流程如图1所示。

溶剂萃取法技能流程

选用N510-火油-H2SO4四级逆流萃取技能可使铜的收回率达99%，而共存的镍和锌丢失简直为零。铜在此技能进程中以化学试剂CuSO45H2O或电解高纯铜的型体收回，开始经济剖析标明，其产量抵消平时的运转费用，还具有较高的经济效益。全部技能进程较简略，循环运转，基本不发作二次污染，环境效益显着[16]。

但萃取法操作进程和设备较杂乱，本钱较高，技能有待于进一步优化。

氢复原别离技能

在高压釜中氢复原别离制取铜、镍金属粉是对比老练的技能，20世纪50年代以来，在工业上用氢气复原出产铜、镍和钴等金属，获得了显着的经济效益和社会效益。此法可别离收回电镀污泥氨浸商品中的铜、镍、锌等有价金属。对氨浸商品进行培烧、酸溶处理后，进而氢复原别离出铜粉，然后在酸性溶液中氢复原获取镍粉，最终沉淀收回氢复原尾液中的锌。有价金属的收回率达98%～99%。它能够在液相体系、浆料体系经过各种技能条件的改动别离和出产各种类型(粗、细、超细)的、各类型体(单一、复合)的金属粉末和金属包复资料。与其他别离办法比较，湿法氢复原办法流程简略，设备出资少，操作便利，商品质量好，产量较高，能够针对不一样需求改动出产条件，获得不一样纯度、不一样粒度的铜、镍商品。此外，进程不关闭，不存在杂质堆集疑问，排放的尾液中的首要重金属离子含量均

操控在极低的范围内，基本不污染环境，具有杰出的环境和经济效益[17]。

肼(N2H4)复原技能收回金属铜

肼(N2H4)是一种广泛运用的复原剂，用肼作为出产高精度金属、金属-玻璃膜、金属水溶胶和非电镀金属板的复原剂具有杰出的作用，在Ducamp-Sanguesa作的一项研讨中标明，肼以[Pd(NH3)4]2+的办法作复原剂，在乙烯-乙二醇中，在-9～20℃下会构成单涣散性球状钯颗粒[18]，在复原铜的进程中也有同样的现象发作。Degen等[19]发现，在复原铜的进程中环绕肼有一系列首要的反响：

4OH­-+N2H4=N2+4H2O+4e-E0=1.17V

经过下面的反响，肼能够很有用地把铜离子复原为金属铜：

2Cu2++N2H4→2Cu+N2+4H+

肼还能够和浸取液中的溶解氧发作如下反响：

N2H4+O2→N2+2H2O

肼在酸性或碱性条件下也会发作本身的氧化复原反响：

3N2H4→N2+4NH3

经过上述反响可知，能够很简略使用肼把浸出液中的铜离子复原为金属铜。经过去掉反响器里的氧，能够避免铜离子和氨水的螯合反响发作，而剩下的肼能够经过向反响器通气吹脱去掉[20]。由于铜离子很迅速地转变为金属态，因而对金属态颗粒存在的数量有很严格的约束。pH是最首要的影响要素，为了到达较高的收回功率，应该保持体系pH安稳在11以上。

煅烧酸溶法

JitkaJandova等[21]研讨发现，对含铜污泥进行酸溶、煅烧、再酸溶，最终以铜盐的办法收回，是一种简洁可行的办法。在高温煅烧进程中，大多数杂质，如铁、锌、铝、镍、硅等转变成溶解缓慢的氧化物，然后使铜在接下来的进程中得以别离，终究以Cu4(SO4)6H2O盐的办法收回。首要技能流程如图2所示。

这种办法流程简略，不需求添加其他试剂，具有较强的经济性和简洁性，但收回得到的铜盐含杂质较多，技能有待进一步优化。

结语及展望

电镀污泥资本化及归纳使用技能在中国尚处于起步期间。现在制约大规划使用的首要疑问是电镀污泥中铜的浸出功率还对比低;而浸取功率和污泥中铜的型体密切相关，对污泥中铜的型体技能研讨有待深化;一些先进的归纳收回使用技能还处于实验室期间，还达不到大规划出产的期间，其间膜法和溶剂萃取法具有收回功率高、挑选性好等长处必将获得进一步的开展。

理论及实习标明，完成电镀污泥资本化办理及使用，对完成经济社会的可持续开展将具有深远的现实意义，电镀污泥资本化及归纳使用技能必将得到长足开展，在将来的经济开展中将会逐步显示出杰出的使用远景。

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