去除铜电解液中锑铋杂质的综合处理方法

摘要

本发明提供了一种去除铜电解液中锑铋杂质的综合处理方法，去除铜电解液中的锑铋固体相，设置至少两套离子交换装置，用一套离子交换装置去除铜电解液中的锑铋固体杂质，用螯合树脂再生剂脱附或再生离子交换装置，调节废再生液和浓缩的含EDTA废水形成的溶液的pH值，使该溶液中各种与EDTA络合的金属从溶液中沉淀出来，EDTA再生成为EDTA钠盐。该方法在保持铜电解液铜镍浓度不变的情况下，可同时去除铜电解液中的Sb和Bi；解决了长期存在的铜电解液除杂过程中，由于锑铋渣造成的各种管路堵塞、设备结垢等问题，节省更换管道和加热器板片等材料费用，降低阴极铜的加工成本，保证电解铜生产系统的正常运行。

主权项

一种去除铜电解液中锑铋杂质的综合处理方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：步骤1：将阴极铜生产过程中排放的铜电解液在40～65℃的条件下连续超滤，截留液沉降、压滤，得去除锑铋固体相的铜电解液； 设置至少两套离子交换装置，每套离子交换装置中有两柱串联的装有螯合树脂的离子交换柱，用酸性水清洗离子交换柱，直到离子交换柱出水的pH值＜3； 步骤2：将步骤1中去除锑铋固体杂质的铜电解液送入用酸性水清洗后的第一套离子交换装置，检测离子交换装置出水口铜电解液中的锑铋含量，当第一套离子交换装置出水口流出液体的锑离子和铋离子含量超过控制指标时，将去除锑铋固体杂质的铜电解液的进料自动或手动切换到第二套离子交换装置，去除锑铋固体杂质的铜电解液按同样流速进入该第二套离子交换装置，继续处理去除锑铋固体杂质的铜电解液；步骤3：按清洗螯合树脂、脱附或再生螯合树脂、脱附或再生后清洗螯合树脂的顺序处理该离子交换装置，具体为：1）用自来水或其他干净循环水以4～6倍树脂床体积/时的流速清洗离子交换装置中饱和的螯合树脂，用水量为3～6倍树脂床体积，直至交换柱洗水中铜含量＜20mg/L、pH值为1～2，停止清洗；将浓度为15～50g/L 的EDTA二钠盐溶液和浓度为3～10g/L的氢氧化钠溶液在搅拌的情况下配制成混合液，调节该混合液的pH值为6～10，配成螯合树脂再生剂；2）用配成的螯合树脂再生剂以1～2BV/h的流速对清洗后的饱和的螯合树脂进行再生，控制饱和螯合树脂的再生度为85～95%，控制再生剂用量3～15BV； 3）用10～30倍床体积的洗水量、4～8倍床体积/时的清洗流速清洗脱附或再生的螯合树脂，使清洗后螯合树脂柱水中EDTA的残留量降至0.1g/L以下，排出的清洗废水中加入计算量的二价金属盐并充分混合使清洗废水中的EDTA完全形成金属络合物，即清洗前根据螯合树脂再生完成时，残留于螯合树脂柱内的再生剂中EDTA的含量及螯合树脂中再生剂的残留量，计算清洗废水中EDTA总量，按等摩尔量加入二价金属盐；充分搅拌后，调节混合液的pH值为7.5～8.5，进入超滤，滤过液进入纳滤，经纳滤浓缩20～60倍，纳滤膜透过液通过两级反渗透膜回收淡水，回收的淡水作为下次清洗循环使用；清洗后的离子交换装置等待接替工作中的离子交换装置；清洗过程中所有的洗柱废水均可返回电解系统作为日常补充水使用；步骤4：用浓度10～30%的NaOH溶液在pH值5～13范围内分两步调节废再生液和浓缩的含EDTA废水形成的溶液的pH值，使该溶液中各种与EDTA络合的金属从溶液中沉淀出来，EDTA再生成为EDTA钠盐：第一步，调节溶液的pH值6～8，使溶液产生沉淀，压滤后，第一次清液进行第二步调节，第二步，调节第一步中第一次清液的pH值12～13，并加入阳离子型聚丙烯酰胺、钙盐或其他高价金属盐，使锑铋铁沉淀，再次经压滤后，取样检测第二次清液的EDTA含量并根据检测结果，在第二次清液中补加EDTA，使第二次清液中EDTA的含量与步骤3中所用再生剂的量相同，得到调整后溶液，然后调节该调整后溶液的pH值为5～8，作为步骤3中饱和的螯合树脂再生剂循环使用；步骤5：步骤4中脱除金属离子后再生的EDTA钠盐溶液循环使用10～30次后，检测其中的锑铋铜镍铁等离子总量和EDTA总量，根据检测结果，加入等摩尔量的能与EDTA络合的二价金属盐，使溶液中的EDTA完全形成金属络合物，再加入3～6倍的去离子水稀释后，通过纳滤膜浓缩和脱除钠盐，使浓缩液中EDTA含量与步骤3所用再生剂中EDTA的含量相同，纳滤后浓缩液再用步骤4的方法处理，得到EDTA的钠盐，循环使用，纳滤透过液直接排放。