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电解精炼电解液在线循环净化新技术综述
2015-11-06
以下信息由东莞市统泉环保科技有限公司网络部编辑，统泉环保主要产品：纯水设备、超纯水设备、中水回用设备及废水处理设备。统泉环保生产的水处理设备己应用于多个行业：表面处理行业的清洗用水、PCB生产的清洗用水、光电光学产品的清洗用水、精细化工行业的生产用水及生物制药的纯化用水。
前言
冶金行业在电解精炼过程中，电解液的成分不断变化，阳极板中的部分杂质随着电化学溶解而跟随进入电解液中，并在电解液中不断地积累，浓度不断上升，当杂质浓度超过一定程度时，将影响电解质量时，必须对电解液进行净化，将电解液的化学成分严格控制在一定的范围内。当电解液中杂质浓度超标，严重影响电解质量，只能将电解液进行部分或全部更换，严重的影响生产的顺利进行，并且造成电解液中的有价金属的损失，不利于综合回收。
电解精炼技术不仅在铜、镍、锰、铝、汞、银等单一金属中使用，在铝-锡合金、铝型材电解着色、多晶硅精炼中应用较为广泛。
近年来，随着人们环境意识的增强，电解废液的回收利用越来越受到广泛的关注。电解厂通过沉积后排出的电解液，在通常的条件下电解时，很难得到致密的金属，因此称电解废液。在生产中除一部分电解液反用于浸出系统外，大部分电解废液要进行专门处理，以回收有价金属。目前，国内处理电解废液的方法主要有分步中和沉淀法、电解脱铜法和溶剂萃取法等。这些方法都存在处理不彻底、投资成本大、效益低等问题。因此，我国许多电解厂的电解废液都未经处理而直接排放，结果不仅造成了资源的浪费，亦给环境带来了严重的污染。
西安环科利用酸分离回收在线循环净化电解液，使电解液中杂质和盐类物质保持在一个低浓度状态。此工艺的设备载体操作简单，运行费低，适用于多种电解液企业使用。下面就此技术进行一个简单综述。
1.电解精炼电解液技术参数
部分精炼电解液成分组成
|
金属 |
PH |
酸型浓度g/L |
金属离子浓度g/L |
主要杂质浓度g/L |
||
|
铜 |
|
H2SO4 |
190 |
Cu2+ |
33 |
CuSO450；Ni12；As2.5 |
|
镍 |
|
|
|
|
|
|
|
锰 |
|
H2SO4 |
|
Mn |
|
MnCO3 MnSO4 |
|
铝 |
|
H2SO4 |
|
Al3+ |
|
Al2（SO4）3 |
|
汞 |
|
HNO3 |
40 |
Hg |
100-150 |
|
|
银 |
|
HNO3 |
8 |
Ag |
90 |
|
通过以上数据可以看出电解精炼电解液成分主要是H2SO4、HNO3及其对应无机盐。阻滞分离法酸回收技术特征是将无机盐与对应无机盐同相分离。
2.阻滞法酸回收机
阻滞法工作原理：利用薄层分析的原理，废酸液进入设备装置，填料将酸截留，废酸液变成中性废液，废液中的物质被填料阻滞，分别依次排出设备，可根据技术要求截取，用反洗水洗淋填料，从设备中流出再生酸，不同的酸液要用不同的填料。
酸分离回收设备因生产企业废酸种类、生产工艺不同，差异性很大。环科公司根据多年研究和用户使用意见，现设备生产采用标准化、集成化、模块式，酸回收机可根据处理量组合，预处理、后处理设备，根据用户技术要求增减，便于运输、使用、售后服务。
酸分离回收机组是零排放的关键设备，通常采用复合型材料制作，外壳采用一定厚度的金属，内衬防腐材料，但由于加工条件问题缺少相应设备和技术手段，有些企业采用单一塑料材料制作主机外壳，其危害是没有强度易破损，发生事故，另外没有安装压力、温度、PH等安全监测仪表，处理效果不能随时掌控。
目前国内外酸分离回收机组，主机单体处理能力相当小，扩散膜法处理能力6t/d，西安环科主机处理能力能达到30-100t/d，领先国内外同行水平。
3.电解液在线循环净化工艺
工艺流程：电解液由酸泵抽至过滤器去除结晶物和悬浮物，进入分离主机，酸被填料阻滞，无机盐随废水排至废水池。反洗水进入主机将阻滞的酸液洗出，进入电解槽循环使用。废水中金属离子进入后处理机组，可回收有价金属。
4.讨论
① 电解液在线循环或离线处理，可以去除70%以上杂质和电解液结晶物，从而防止电解液中电解质溶解度出现过饱和结晶现象，造成阳极板钝化。
② 缩短电解工艺流程，减少废电解液处理设备和工序。
③废水PH值较高，有利于有价金属回收。
④在线净化自动化程度高，每吨处理费用低3～4元，便于推广。
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