從含銅電鍍污泥中回收海綿銅

電鍍污泥主要是電鍍廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)處理后的固體產(chǎn)物，包括含銅電鍍污泥、含鎳電鍍污泥、含鉻電鍍污泥以及混合電鍍污泥；電鍍污泥組分主要包含銅、鎳、鉻、鐵、鋅、鉛等元素，由于電鍍污泥中含有重金屬元素，浸出毒性超標(biāo)，在《國家危險廢物名錄》（2021年版）中屬于HW17類別。

在工業(yè)處理電鍍污泥過程中，有價金屬金屬的處理或回收工藝可分為干法、濕法和聯(lián)合法

，其中以濕法應(yīng)用最為廣泛，濕法工藝又分為酸浸法、氨浸法，濕法工藝得到的產(chǎn)品純度高；火法工藝是在污泥熔煉過程中，通過添加還原物質(zhì)及造渣劑，經(jīng)高溫條件下反應(yīng)得到金屬或金屬中間產(chǎn)品的過程；火法工藝存在成本高，產(chǎn)出純度不足的問題，而濕法工藝存在多金屬體系難以全部回收的問題，而且對于含銅的電鍍污泥，在現(xiàn)有濕法工藝中進(jìn)行酸溶浸出除雜時，其中的銅離子被當(dāng)成雜質(zhì)除去，金屬銅得不到回收。試驗(yàn)研究了從含銅電鍍污泥中回收海綿銅，工藝流程簡單、金屬浸出率高、除雜效果好、銅的回收率高。

本次設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土板橫向每7.0m設(shè)1條伸縮縫，底板縱向沿中心線設(shè)1條伸縮縫。伸縮縫形式均為矩型縫，寬均為2cm，錯縫布置，縫寬2cm?？p內(nèi)填2cm厚的綠豆砂，上部再灌厚4cm焦油膏。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料來自電鍍工業(yè)園區(qū)，為含銅電鍍污泥，主要成分為鎳、銅、鉻、鐵、鋅、鋁、硅等，其中鎳、銅為有價金屬，主要化學(xué)成分見表1。含銅電鍍污泥中，Cu、Ni、Cr、Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，含少量鋅、鋁、硅等雜質(zhì)。

1.2 試驗(yàn)試劑及設(shè)備

主要試劑：石灰乳（50～90g/l），濃硫酸（98%），鐵粉（＞90%）；水為純凈水。

主要儀器設(shè)備：懸臂式電動攪拌器，恒溫水浴鍋，水循環(huán)式真空泵，pH計(jì)，電子天平，烘箱。

1.3 試驗(yàn)原理

1.3.1 酸溶浸出

在25℃下，不同的金屬離子開始和完全沉淀pH如下

：

電鍍污泥的主要的成分為氫氧化物，因此，其中的有價金屬以及雜質(zhì)離子在酸的作用下，很容易被浸出。

1.3.2 除雜反應(yīng)原理

本工藝的除雜主要采用氫氧化物沉淀法，通過控制調(diào)節(jié)溶液中的pH，使其中的雜質(zhì)分別在不同的工序發(fā)生沉淀反應(yīng)，然后過濾除去。

1.3.3 置換反應(yīng)原理

設(shè)原多目標(biāo)優(yōu)化問題存在n個目標(biāo)函數(shù),即f1,f2,f3,…,fn,變量x∈Rm。單獨(dú)優(yōu)化目標(biāo)i時,原問題最優(yōu)解記作,并將相對應(yīng)的最優(yōu)解集記作X*。

除雜反應(yīng)的離子方程式如下：

含銅電鍍污泥中含有鎳、銅有價金屬之外，還含有鐵、鋅等其他雜質(zhì)，本工藝實(shí)踐的酸浸劑主要是濃硫酸（98%），酸溶浸出化學(xué)反應(yīng)離子方程式如下：

Fe

在pH為3.5左右能完全沉淀除去，鋅、錳則在pH為10.0左右可以完全除去，Cr

和Al

則5.0左右可以完全除去。

血清HDL-C水平反映了遺傳和環(huán)境因素間的相互作用，據(jù)研究報道，50%以上人類HDL-C水平的變異由遺傳因素所引起［4］。DNA甲基化是一種可遺傳性的、與心腦血管危險因素相關(guān)的可修飾的表觀遺傳標(biāo)記，而且人類基因組約70%的CpG位點(diǎn)存在甲基化。脂質(zhì)代謝的調(diào)控基因眾多，本研究的目的是識別與血清脂質(zhì)水平相關(guān)的DNA甲基化差異位點(diǎn)。本研究通過在新疆維吾爾族、哈薩克族、漢族自然人群中的研究發(fā)現(xiàn)，新疆維吾爾族、哈薩克族老年低高密度脂蛋白膽固醇血癥可能與RANK基因甲基化率變異有關(guān)，RANK基因甲基化率增高可能是低高密度脂蛋白膽固醇血癥的危險因素。

鐵粉置換反應(yīng)離子方程式如下：

2.1.2 不同反應(yīng)溫度對鎳、銅浸出率影響

反應(yīng)過程中，用pH計(jì)測定浸出液酸度、電位。反應(yīng)完成后，用水循環(huán)式真空泵過濾，得到濾液和濾渣，濾渣干燥后分析銅、鎳及其他元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算各金屬成分的浸出率；濾液分析各元素的濃度及pH，再加入石灰乳調(diào)劑pH至終點(diǎn)，固液分離后，檢測濾液各元素成分，按照銅離子濃度計(jì)算理論需要加入鐵粉量，在一定反應(yīng)時間和溫度下，進(jìn)行置換反應(yīng)，過濾得到海綿銅，脫銅后液后續(xù)再進(jìn)行鎳的回收，計(jì)算銅的回收率。

1.4 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室燒杯中進(jìn)行，通過采用懸臂式的電動攪拌，恒溫水浴加熱方式開展試驗(yàn)。含銅電鍍烘干后磨成粉末，然后稱取一定質(zhì)量和液固體積質(zhì)量比配制成料漿，攪拌狀態(tài)下加入一定量硫酸進(jìn)行酸溶浸出反應(yīng)，升溫至設(shè)定溫度。

梁永強(qiáng) 男，1994年生于山西石樓.空軍工程大學(xué)碩士研究生.研究方向?yàn)槲淦餮b備人機(jī)交互設(shè)計(jì)、自適應(yīng)人機(jī)界面.

（v）設(shè)表示子組Ey（y=1，2，…，r）群決策矩陣。個體標(biāo)準(zhǔn)決策矩陣通過加權(quán)集結(jié)算子轉(zhuǎn)化為子組Ey（y=1，2，…，r）群決策矩陣

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 含銅電鍍污泥酸溶試驗(yàn)

2.1.1 不同料漿濃度對金屬浸出率影響

2020年，全球非常規(guī)油氣產(chǎn)量當(dāng)量預(yù)計(jì)為16.8億噸，其中原油產(chǎn)量為10億噸，天然氣產(chǎn)量為0.9萬億立方米；2025年預(yù)計(jì)為21.5億噸，其中原油產(chǎn)量為12.7億噸，天然氣產(chǎn)量為1.1萬億立方米；2030年預(yù)計(jì)為22.5億噸，其中原油產(chǎn)量為13.3億噸，天然氣產(chǎn)量為1.2萬億立方米；2035年預(yù)計(jì)為23.8億噸，其中原油產(chǎn)量為13.9億噸，天然氣產(chǎn)量為1.2萬億立方米。

分別取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于燒杯中，加水制成質(zhì)量濃度分別為5%、10%、15%、20%的漿體，置于懸臂式攪拌裝置中，加入濃硫酸（98%）調(diào)pH到1.5，攪拌120分鐘，反應(yīng)溫度70℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

由圖1可知，含銅電鍍污泥采用濃硫酸浸出時，料漿濃度越高，其浸出效果越好，當(dāng)料漿濃度為20%時，其有價金屬鎳的浸出率達(dá)97.1%，銅的浸出率達(dá)95.8%；料漿濃度從5%上升至20%時間，鎳和銅的浸出率上升約2%，而其他雜質(zhì)元素浸出率變化不大，而料漿濃度進(jìn)一步提升時，料漿粘稠而且容易造成管道堵塞，因此，選擇料漿濃度為20%可以確保在不增加其他雜質(zhì)浸出量同時，最大限度回收浸出鎳和銅。

由于海綿銅的含量與鐵粉的含量有直接的相關(guān)關(guān)系，本工藝采用的鐵粉鐵含量90%以上。根據(jù)相關(guān)資料，銅的置換反應(yīng)速率主要受Cu

初始濃度、初始pH以及反應(yīng)溫度有關(guān)，當(dāng)反應(yīng)溫度30℃、反應(yīng)時間為120min、初始pH為1～2時，置換率可達(dá)99.8%以上

。

然而，中國要打造離岸國際商事法庭仍有較多的工作需要開展。其中，如何吸引當(dāng)事人選擇中國法律或者中國國際商事法庭管轄是首要問題。當(dāng)前，最高人民法院采取的主要措施是安排有豐富審判經(jīng)驗(yàn)和能夠熟練運(yùn)用中英文的資深法官擔(dān)任國際商事法庭的法官，并組建國際商事專家委員會。該做法能夠增強(qiáng)當(dāng)事人對中國國際商事法庭的信心，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們還需要在兩個方向上同時努力：一個是國內(nèi)商事制度的完善，另一個是國際商事法庭規(guī)則的設(shè)計(jì)。

分別取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于燒杯中，加水制成質(zhì)量濃度為20%的漿體，置于懸臂式攪拌裝置中，加入濃硫酸（98%）調(diào)pH到1.5，攪拌120分鐘，反應(yīng)溫度為25℃、40℃、55℃、70℃、85℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

由圖2可知，含銅電鍍污泥中鎳和銅的浸出率隨反應(yīng)溫度增加而增加，反應(yīng)溫度為40℃時，鎳和銅的浸出率分別達(dá)93.2%、92.1%，在反應(yīng)溫度85℃時，鎳和銅的浸出率分別達(dá)96.3%、94.2%，與反應(yīng)溫度為40℃時，鎳和銅的浸出率增加幅度不大，因此，為了節(jié)省能耗，選擇最佳溫度條件為40℃。

2.1.3 不同反應(yīng)時間對鎳、銅浸出率影響

適用于混合多端直流輸電系統(tǒng)的非線性下垂控制策略//劉英培,楊小龍,梁海平,孫海新,趙瑋//(22):178

分別取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于燒杯中，加水制成質(zhì)量濃度為20%的漿體，置于懸臂式攪拌裝置中，加入濃硫酸（98%）調(diào)pH到1.5，攪拌0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，反應(yīng)溫度為40℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

由圖3可知，含銅電鍍污泥中鎳和銅的浸出率隨反應(yīng)時間增加而增加，反應(yīng)時間為2小時，鎳和銅的浸出基本完全，分別達(dá)93.7%、92.3%，繼續(xù)延長反應(yīng)時間，金屬浸出率變化不明顯，因此，反應(yīng)時間2小時為最佳條件。

2.1.4 不同pH對鎳、銅浸出率影響

分別取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于燒杯中，加水制成質(zhì)量濃度為20%的漿體，置于懸臂式攪拌裝置中，加入濃硫酸（98%）調(diào)pH到0.5～2.5，攪拌2.0h，反應(yīng)溫度為40℃，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知，含銅電鍍污泥中鎳和銅的浸出率隨終點(diǎn)pH下降，浸出率增加，pH越低，酸度越大，電鍍污泥中有價金屬元素反應(yīng)越充分，浸出率越大，同時雜質(zhì)離子浸出率也越大，當(dāng)pH為1.5時，其有價金屬鎳和銅的浸出率較高，90%以上，但此時鋁和鐵雜質(zhì)元素浸出率＜80%；因此，最佳反應(yīng)pH為1.5。

2.2 酸溶液除雜

含銅電鍍污泥經(jīng)過酸溶后，需要進(jìn)行除雜處理，主要把溶液中的Cr

、Al

等雜質(zhì)進(jìn)行除雜凈化處理，反應(yīng)時間2h，沉淀劑用石灰乳（50～90g/l），反應(yīng)溫度常溫，pH對鎳、銅以及雜質(zhì)離子的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

由5可知：含銅電鍍污泥的酸溶液中，雜質(zhì)離子濃度比較高，而且由于存在鋁、硅膠體，固液分離時存在過濾困難問題。采用石灰乳進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)除雜目的同時可以改善料漿過濾性能；當(dāng)pH控制在2.5時，其Ni

和Cu

的濃度變化不大；但是雜質(zhì)離子濃度下降20%～25%左右，溶液中同時存在Fe

、Fe

，F(xiàn)e

在pH為2.5左右時，其濃度下降幅度較大，繼續(xù)提升pH，其濃度變化不大，是因?yàn)槿芤航?jīng)過除三價鐵后，剩下鐵元素以二價鐵為主。因此，pH控制在2.5時，除雜效果最佳。

在大數(shù)據(jù)技術(shù)得到普及的背景下，行車調(diào)度辦公室能夠通過收集列車往屆批次的客運(yùn)量和運(yùn)輸需求情況對列車批次分配情況進(jìn)行優(yōu)化，同時管理裝卸車組及作業(yè)進(jìn)度情況，使鐵路系統(tǒng)能夠用較小的列車車次運(yùn)輸盡可能多的乘客及貨物，降低鐵路網(wǎng)絡(luò)密度，提升鐵路運(yùn)輸效率。特別是在貨運(yùn)方面，對于一些貨運(yùn)量較大或作業(yè)量較大的區(qū)域能夠進(jìn)行精細(xì)化的管理安排，優(yōu)化鐵路各運(yùn)輸部門協(xié)作效率，達(dá)到進(jìn)一步提升鐵路運(yùn)輸效率的目的[5]。

3 結(jié)論

針對含銅電鍍污泥酸溶過程中，在礦漿濃度為20%、反應(yīng)溫度40℃、反應(yīng)時間2小時，終點(diǎn)pH1.5時，鎳浸出率為93.2%、銅浸出率為92.1%，浸出效果較好；酸溶液pH控制為2.5h時，除雜效果最佳；脫銅反應(yīng)時間為1h時，脫銅率可達(dá)95.4%；得到的海綿銅能滿足下游精煉銅的原材料需要，工藝流程簡單，操作控制容易，不僅可以提高銅的資源化綜合利益，同時也能提高經(jīng)濟(jì)效益。

在實(shí)驗(yàn)室條件下，不同批次含銅電鍍污泥其性質(zhì)也不完全相同，因此不同批次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定差異，含銅越高，其綜合回收率也越大。

[1]王靜,葉海明．含銅電鍍污泥中銅的資源化回收技術(shù)[J]．化學(xué)工程與裝備2010年第8期：197-199．

[2]劉智峰,田文瑞．濕法回收電鍍污泥中重金屬的研究現(xiàn)狀[J]．電鍍與精飾2012年第34卷第7期：14-19．

[3]張煥然,王俊娥．電鍍污泥資源化利用及處置技術(shù)進(jìn)展[J]．礦產(chǎn)保護(hù)與利用2016年第3期：73-77．

[4]黃衛(wèi)東,張煥然．電鍍污泥資源化利用技術(shù)及處置工藝現(xiàn)狀[J]．世界有色金屬2016年第2期：32-35．

[5]江麗,李義連,張富有．鐵屑置換沉淀海綿銅動力學(xué)研究[J]．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)2009年32卷第7期：148-150．

[6]馬榮駿．濕法冶金原理[M]．北京：冶金工業(yè)出版社,2007．688．