铜矿废水的处理及铜的回收_柴天
铜的回收与再生利用_废杂铜利用的途径.
直接利用所谓直接利用就是对那些成分明确的纯废料，直接回炉配炼成某种牌号或与之相近的合金的利用方法。
为了确保新合金的质量，生产中常用纯金属调成分。
配炼的新合金.既可用于加工成板、带、管、棒、丝等型材、线材，又可以用于铸造铜零件、铜器皿等。
现在.不少再生铜生产的冶炼厂企业都十分重视废料的直接利用.所以在冶炼工序上的废表脚边角余料很少流向社会，在工厂内就回炉重熔了。
随着我国铜资源的短缺.每年从国外进口一部份含铜废料。
但我国在整体上的直接利用水平还不够高，抓废杂铜的再生利用，首先要提高废杂铜的直接利用率。
从冶金学和经济学的角度分析，废杂铜的直接利用所采用的流程最短.方法最简单.投资省、成本低、能耗少，经济效益好。
从汽车水箱中回收焊锡大多数汽车水箱都是由黄铜带做的，各个结合部位均用焊锡焊接。
一只解放牌汽车水箱含焊锡0.5-0. 7千克。
一般再生铜企业都不够注意锡的回收，为了省事.不经任何预处理就直接同黄杂铜一起送入阳极炉熔炼生产出阳极板。
由于有焊锡.含铅、锡高.精炼时间长•燃料消耗大.产生的阳极板往往因含杂质高而达不到电解工序的要求，需回炉再进行精炼。
从废水箱中回收焊锡通常在脱锡炉中进行，控炉测温在4 5 0°C〜5 0 0°C保温4小时。
在此过程中，焊锡因熔点低而熔化，再汇集并滴落到盛锡容器中.然后将盛锡器自脱锡炉中取出并浇铸成焊锡条。
用黄铜屑净化硫酸锌溶液脱铜再生铜企业收进的黄杂铜中有很大部分是黄铜屑，用来冶炼再生铜是比较困难的。
主要是加料周期长，炉况不正常，炉结严重。
如用黄铜屑净化硫酸浸出鼓风炉、转炉、反射炉烟尘的浸出液.可直接得到品位8 5 %〜9 3%的海绵铜，而黄铜屑中的锌在置换中进入溶液，大大提高了溶液中的锌浓度。
例如当用含铜5 9.3%、锌3 9.1 %的黄铜屑在8 0°C~ 9 0 °C 温度下置换含铜6 5 . 3克/升、锌1 1.6克/升、硫酸1 2 %的溶液5小时，则溶液中的铜可降至4 . 5 5克/升.锌升至8 3 . 5 2克/升。
一种回收矿山含铜酸性废水中铜的方法[发明专利]
![一种回收矿山含铜酸性废水中铜的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4144735cfd0a79563d1e726a.png)
专利名称：一种回收矿山含铜酸性废水中铜的方法专利类型：发明专利
发明人：徐晓军,罗发生,李新征,陈映雪,邱珉,张瑾申请号：CN200910218397.0
申请日：20091221
公开号：CN101723487A
公开日：
20100609
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种回收矿山含铜酸性废水中铜的方法，其特征是所说的方法为铁碳微电解法，该方法的步骤是：将废水通入铁碳床的铁碳微电解池停留0.5～5小时，所说的废水加入量以覆盖铁碳床的铁碳而又不溢出铁碳床为准，使废水发生微电解、置换反应，在阴极碳表面还原沉积铜，达到回收金属铜的目的，在铁碳床中铁碳质量装填比铁∶碳＝1～5。
本发明具有方法简单、处理效果好、费用低和易于操作等优点，可用于回收矿山含铜酸性废水中铜。
申请人：昆明理工大学
地址：650093 云南省昆明市五华区学府路253号(昆明理工大学)
国籍：CN
代理机构：昆明今威专利代理有限公司
代理人：赛晓刚
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含铜废水处理的工艺流程
含铜废水处理的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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铜氨废液中铜回收的新工艺流程
铜氨废液中铜回收的新工艺流程铜氨废液是一种常见的含铜废水，通常产生于电镀、冶炼和化学制剂生产等工业过程中。
传统的铜氨废液处理方法主要是通过化学还原、溶解、电析和电积等步骤将废液中的铜回收。
然而，这些方法存在着许多问题，包括操作复杂、设备投资高、产生大量废物等。
为了解决这些问题，近年来出现了一种新的铜回收工艺流程，该工艺使用离子液体作为溶剂，并借助离子液体的独特性质实现高效的铜回收。
离子液体是一类由有机阳离子和无机阴离子组成的液体。
其具有低熔点、广阔的电化学窗口、优异的溶解性能和良好的可重复使用性等特点，因此在废液处理等领域具有广泛的应用前景。
对于铜氨废液处理而言，离子液体可以替代传统的有机溶剂，与废液中的铜离子发生配位反应并形成络合物，实现铜的有效回收。
基于离子液体的铜回收工艺流程一般包括以下几个步骤：1. 提取：首先将铜氨废液与适量的离子液体混合，通过相分离技术将铜络合物从废液中提取到离子液体相中。
2. 洗涤：将离子液体相中的铜络合物用水或酸性溶液进行洗涤，去除其中的杂质和离子液体残留。
3. 脱水：通过蒸发或其他适当方法将洗涤后的溶液中的水分脱除，得到含有高浓度铜络合物的浓缩液。
4. 还原：将浓缩液与适量的还原剂反应，将铜络合物转化为可溶性的金属铜。
5. 结晶/电积：通过结晶或电积等方法将金属铜从溶液中回收，得到高纯度的铜产品。
可以看出，基于离子液体的铜回收工艺流程相比传统的方法具有以下优势：1. 高效：离子液体作为溶剂，能够与废液中的铜离子快速发生配位反应，并形成稳定的络合物，提高了铜的提取效率。
2. 环保：离子液体具有低挥发性和低溶解性有机物的特点，因此在铜回收过程中几乎没有挥发物和废气排放，达到了绿色环保的要求。
3. 经济：离子液体的可重复使用性和稳定性很高，可以降低处理成本，并减少废物的产生。
4. 高纯度：离子液体的溶解性能良好，可以实现对铜的高效分离和纯化，得到高纯度的铜产品。
总结起来，基于离子液体的铜回收工艺流程是一种具有广泛应用前景的新型工艺。
铜矿废水处理实例的不同呈现
铜矿废水处理实例的不同呈现铜矿废水处理是一项关乎环境保护和可持续发展的重要工作。
随着铜矿开采的增多，废水处理成为不可忽视的问题。
在不同的实例中，铜矿废水处理的呈现方式有所差异，这其中涉及到废水处理技术、处理效果、成本等方面的变化。
本文将就铜矿废水处理的不同呈现进行深入探讨，帮助读者更好地了解这一问题。
1. 核心技术的使用在铜矿废水处理中，不同的实例可能采用不同的核心技术。
传统的处理方法主要依靠物理和化学方法，如沉淀、过滤、氧化等。
然而，随着科技的进步和环保意识的增强，越来越多的实例开始采用先进的技术，如生物处理、膜分离等。
这些技术在处理过程中具有更高的效率和更低的成本，并且对环境的影响也更小。
不同呈现的铜矿废水处理实例可能在核心技术选择上有所差异。
2. 处理效果的差异铜矿废水处理的效果是评价其质量和可行性的重要指标之一。
不同呈现的处理实例可能在处理效果上存在差异。
一些实例通过合理的核心技术选择和处理工艺优化，能够达到较高的处理效果，使废水中的铜离子浓度降低到国家标准以下。
然而，也存在一些实例在处理效果上表现不佳，无法达到预期的处理效果。
这可能与技术选择、设备运行、管理水平等因素有关。
3. 成本控制的方式对于大多数企业而言，成本是影响铜矿废水处理决策的重要因素之一。
不同呈现的处理实例在成本控制上可能有所不同。
一些实例通过技术创新和工艺优化，降低了处理成本，使得废水处理更加经济可行。
而另一些实例可能由于技术落后、设备老化等原因，导致处理成本较高，给企业带来了一定的负担。
在铜矿废水处理实例的不同呈现中，成本控制方式是一个重要的考虑因素。
4. 环境影响的差异铜矿废水处理的过程本身会对环境产生一定的影响，不同呈现的实例在这方面可能存在差异。
一些处理实例采用了较为环保的处理技术，废水处理后的排放达到国家相关标准，对周围环境的影响较小。
然而，也存在一些处理实例由于技术或管理不到位，导致废水排放中的有害物质超标，进一步加剧了环境的污染。
含铜废水处理
离子交换法:
该方法是铜离子与离子交换树脂发生交换 , 以达到富集铜离子、 消除或降低废水中铜离子的目的。离子交换法能有效地去除废水中 的铜离子,而且具有处理容量大、出水水质好等特点。工业处理过程 如下:混合废水→阳离子交换柱→阴离子交换柱→回用及排放。 采用离子交换法来处理含铜废水,具有占地少、不需对废水进行 分类处理、费用相对较低等许多优点;但存在投资大,对树脂要求高, 不便于控制管理等缺点。在实际应用时,如果原水的pH值过低,应先 进行pH调整,废水的Cu2+浓度过高时,应进行除铜预处理,否则树脂再 生会过于频繁。
石灰法能除去废水中大部分的铜等重金属离子 ,且方法简单,处理工 艺成本低、处理效果好 ,但处理后的净化水有较高的 pH值及钙硬度 ,净化 水有严重的结垢趋势,必须采用合适的水质稳定措施进行阻垢后才能实现 回用,而且不适于处理印刷电路板生产过程中的含铜铬合物废水。 硫化物沉淀法是利用添加Na2S、CaS 和 H2S等能与重金属形成比较稳 定的硫化沉淀物的原理，从而达到去除重金属的目的的一种方法。其工 艺为:含铜废水→硫化物沉淀处理→中和处理→排放。该法用于常规的中 和沉淀法，无法处理的铜络合物的废水。 硫化沉淀法简单、高效,但由于要加入大量的化学药剂 ,因此会存在 二次污染。
电解法：
电解法基本原理是当电流通过电解质溶液时，溶液中的阳离子 产生离子迁移和电极反应，即废水中的阳离子向阴极迁移，并在阴 极上产生还原反应，使金属沉积。电化学法处理含铜废水主要用于 硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水，近年来通过试验研究也能 用于氰化镀铜、焦磷酸镀铜的废水处理。电解法处理含铜废水能直 接回收金属铜，处理设备投资和经营费用均不高，管理操作简单， 但在处理低浓度废水时电流效率较低。
铁氧体法:
铜酸洗废水(液)处理及铜质回收工程应用.
[ 1 ] 周吉林 , 周少奇 . 垃圾填 埋场渗 滤水的 处理技 术 . 环境 污染 与 防治 , 2001, 23( 4) : 187 -189 [ 2 ] 黄霞 , 桂萍 . 膜 - 活性污泥 组合工艺 的污水处 理特性 研究 资 源 发展 与环境 保护 . 第三届 海峡两 岸环境 保护学 术研讨 会论 文
6+ 6+
达到国家一级排放标准 , 如果回用于铜酸洗前处理用 水 , 酸洗过后的铜件 色彩不一 , 对产品有直接 影响 。 再者 , 该企业新建前提 , 不允许废水排放 , 政府审批控 制污染非常严格 。 因此 , 对废水的深度处理是工艺设 计的关键 。 在经过几年的 研究和大量试 验的基础上 , 从小 试、 中试成功后 , 应用到实际生产 , 并解决了废水( 液) 处理零排放最关键的运行成本问题 。 如果运行费用 过高 , 企业负担重 , 又没有经济效益 , 零排放也就难以 实现 。 针对该类废水特点与环保要求 , 其工艺设计为化 学法 反渗透 -蒸发三级深度处理 。 1. 3 废水( 液) 处理及中水回用零排放工艺 废水处理工艺流程见图 1 。
环 境 工 程 2008 年 6 月第 26 卷第 3 期
67
铜酸洗废水( 液) 处理及铜质回收工程应用
赵济强
( 南京市环境科学学会 , 江苏 南京 210024) ( 台州盛世环境工程有限公司 , 浙江 玉环 317604) 摘要 以某金属表面处理有限公司为例 , 介绍铜 酸洗表面处理行业生 产废水处 理与中水回 用零排放 工艺 。 经过多 年 的运 行及实践证明 , 该工艺技术先进 、操作性强 , 实现了废水零排放 , 且回收的铜质品位高 , 具有很大的社会效益 、环 境 效益和经济效益 , 是一种非常实用的废水处理与 中水回用技术 。 关键词 铜酸洗 零排放 铜质回收
铜污水处置方案
铜污水处置方案在许多工业生产和制造过程中，铜是一种非常重要的材料。
然而，铜的加工和制造也会产生大量的污水。
为了保护环境，必须对这种污水采取适当的处置措施。
在本文中，我们将讨论铜污水处置的方案和措施。
铜污水的来源铜污水来自许多不同的生产和加工过程，包括：•电镀过程•焊接过程•机械加工过程•合金制造过程这些过程产生的污水中含有大量的有机物质、重金属和其他物质，如果没有妥善处理，就会对环境造成严重的污染。
铜污水的处理方案针对铜污水的特点，我们可以采用以下方案进行处理：1. 生物处理生物处理是一种将有机物质转化为无害物质的生物过程。
在铜污水的处理中，生物处理是一种非常有效的方法。
通常采用多层生物膜反应器（MBBR）或活性污泥法进行处理。
在这些反应器中，使用特定的微生物将有机物质降解为水和二氧化碳，减少对环境的影响。
2. 化学处理铜污水中含有大量的重金属离子，其中铜离子是最主要的成分。
为了降低这些离子的浓度，可以采用化学处理方法进行处理。
化学处理的方法包括沉淀、离子交换、吸附和电解等。
沉淀是通过添加化学药品使污水中的重金属形成固体颗粒，从而实现去除的方法。
离子交换使用离子交换树脂吸附并交换金属离子。
吸附是通过使用不同的吸附剂如活性炭、松香等吸附铜离子。
电解是通过在有电解池中通过电解反应将金属离子还原成金属。
3. 物理处理物理处理是通过物理方法，如过滤、吸附和气浮法等，移除铜污水中的有机物和重金属。
其中气浮法是一种通过将空气注入到污水中，使悬浮物脱落的方法。
吸附是通过使用吸附剂吸附铜离子。
过滤是通过多重过滤层滤掉污水中的悬浮物质，实现净化水的目的。
总结综上所述，铜污水的产生带来了环境保护的严重问题，需要采取科学合理的方案进行处理。
其中，生物处理、化学处理和物理处理是当前主要的处理方法，这些方法可以根据实际情况进行选择。
针对污水的性质和特点，我们可以采取适当的处置措施，实现将铜污水转化为无害物质的效果，保护环境、维护社会和谐。
含铜废水处理技术分析
含铜废水处理技术分析铜是工业废水中非常常见的重金属,若不经适当的处理直接排入环境中,会严重威胁水生态系统健康,并通过食物链危害人体健康。
目前处理含铜废水的方法主要有化学絮凝、离子交换、吸附法以及电絮凝等。
电絮凝作为一种高效的水处理技术,具有:操作简单、产泥量小、避免使用化学药品、易实现自动化和设备化控制等优点。
但随着污染形势不断加剧和水质标准中重金属的限值日趋严格,电絮凝技术往往需要组合其他技术才能满足水质排放标准。
膜过滤技术对悬浮颗粒、有机化合物、无机污染物如重金属有很好的处理效果,但膜污染制约了它的推广应用,电絮凝作为膜分离的预处理单元可以有效的减缓膜污染。
所以,将电絮凝与膜分离技术进行组合,不但能够缩短水处理工艺流程,提高污染物的分离效率,而且能够有效减缓膜污染,提高膜通量,具有良好的协同效应。
本研究采用电絮凝-超滤(EC-UF)组合技术处理工业含铜废水,考察了电流密度J、初始pH、初始铜浓度和初始电导率对除铜的影响,分析了电絮凝与超滤组合除铜的机理,并探讨了膜污染情况,为EC-UF 除铜工艺在实践应用中提供了技术基础。
1 材料与方法1. 1 实验材料极板与膜材料: 实验中阳极、阴极均采用铁板,极板尺寸为115 mm × 65 mm × 2 mm ( 有效面积68 cm2 )。
中空纤维式超滤膜组件由天津膜天膜集团公司提供。
超滤膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF),膜孔径0. 03 μm。
模拟实验废水:向去离子水中加入CuSO4 · 5H2 O,使Cu2 + 初始浓度保持在C(Cu2 + ) = 40 mg·L - 1 。
溶液pH 用1 mol·L - 1 的NaOH 和HCl 进行调节。
向溶液中加入0. 5 mmol·L - 1 的NaHCO3 作为缓冲物质,并用无水Na2 SO4 调节至电导率为2 mS·cm - 1 。
实验所用药品均为分析纯。
铜矿废弃物处理与回收利用
比较：国内外标准体系在制定机构、标准内容、实施方式等方面存在差异
启示：借鉴国外先进标准体系，完善国内标准体系，提高铜矿废弃物处理与回收利用水平
国内标准体系：主要包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等
国外标准体系：主要包括国际标准、区域标准、国家标准和企业标准等
标准制定与实施现状
铜矿废弃物处理与回收利用
汇报人：
目录
01
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02
铜矿废弃物处理技术
03
铜矿废弃物回收利用方式
04
铜矿废弃物处理与回收利用现状及问题
05
铜矿废弃物处理与回收利用的环境影响与评价
06
铜矿废弃物处理与回收利用的政策法规与标准体系
添加章节标题
PART 01
铜矿废弃物处理技术
PART 02
物理处理法
未来政策法规与标准体系的发展方向
加强政策引导，推动铜矿废弃物处理与回收利用行业的发展
完善法规体系，明确铜矿废弃物处理与回收利用的相关责任和义务
建立统一的标准体系，促进铜矿废弃物处理与回收利用的技术进步和规范化管理
加强国际合作，借鉴国外先进经验和技术，提升我国铜矿废弃物处理与回收利用的水平
铜矿废弃物处理与回收利用的实践案例分析
破碎法：将废弃物进行破碎，便于后续处理
磁选法：利用磁性原理，分离出铁磁性金属和非金属
浮选法：利用浮选原理，分离出非金属和金属
筛分法：将废弃物进行筛分，分离出有价值的金属和非金属
化学处理法
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氧化还原法：利用氧化剂或还原剂将铜矿废弃物中的铜转化为可溶性化合物
酸浸法：利用硫酸、盐酸等酸性物质溶解铜矿废弃物中的铜
如何去除污水中的铜
如何去除污水中的铜目前，对于含铜电镀废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，这些方法也是处理其它重金属废水常用的方法，本文主要介绍在含铜电镀废水中的具体应用。
１化学法处理含铜电镀废水１．１中和沉淀法目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水，在对废水中的酸、碱进行中和的同时，铜离子形成氢氧化铜沉淀，然后再经固液分离装置去除沉淀物。
单一含铜废水在ｐＨ值为６．９２时，就能使铜离子沉淀去除而达标，一般电镀废水中的铜与铁共存时，控制ｐＨ值在８～９，也能使其达到排放标准。
然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水，铜的去除效果不好，往往达不到排放标准，主要是因为此方法的处理实质是调节废水ｐＨ值，而各种金属最佳沉淀的ｐＨ值不同，使得去除效果不好；再者如果废水中含有氰、铵等络合离子，与铜离子形成络合物，铜离子不易离解，使得铜离子不能达标排放。
特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后，铜离子的浓度和ＣＮ－的浓度几乎成正比，只要废水中的ＣＮ－存在，出水中的铜离子浓度就不会达标［１］。
这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好，特别是对于铜的去除效果不佳。
１．２硫化物沉淀法硫化物沉淀法处理重金属废水具有很大的优势，可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题，硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多，而且反应的ｐＨ值范围较宽，硫化物还能沉淀部分铜离子络合物，所以不需要分流处理［２］。
然而，由于硫化物沉淀细小，不易沉降，限制了它的应用，另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀，会溶解部分硫化物沉淀。
沉淀法处理电镀废水应用最为广泛，除了以上两种常见的方法之外，很多研究者把研究的重点放到了重金属沉淀剂的开发上。
用淀粉黄原酸酯（ＩＳＸ）处理含铜电镀废水，铜脱除率大于９９％。
ＹｉｊｉｕＬｉ等利用二乙基氨基二硫代甲酸钠（ＤＤＴＣ）作为重金属捕获剂，当ＤＤＴＣ与铜的质量比为０．８～１．２时，铜的去除率可以达到９９．６％［３］，该捕获剂已经工业应用。
铜矿废水处理实例
铜矿废水处理实例一、背景介绍铜是一种重要的金属，在工业生产中广泛应用。
然而，铜矿开采和加工过程中会产生大量废水，其中含有大量的重金属和有害物质，对环境造成严重污染。
因此，铜矿废水处理成为了一个迫切需要解决的问题。
二、铜矿废水处理方法1. 传统物理化学法传统的铜矿废水处理方法主要采用物理化学法，包括沉淀法、离子交换法、吸附法等。
这些方法可以有效地去除废水中的重金属和有害物质，但是存在着操作复杂、设备投资大、处理效果受到温度、pH值等因素影响等缺点。
2. 生物技术法随着生物技术的发展，越来越多的人开始关注利用微生物去除废水中的有害物质。
生物技术法主要包括好氧反应和厌氧反应两种方式。
这些方法具有操作简单、设备投资小、对环境友好等优点，但是需要较长时间才能达到良好的处理效果。
3. 综合方法综合方法是指将多种废水处理技术相结合，以达到更好的处理效果。
例如，可以采用生物技术法预处理废水，再采用物理化学法进一步去除废水中的有害物质。
这种方法可以充分发挥各种技术的优点，但是需要较高的技术水平和设备投资。
三、铜矿废水处理实例下面以某铜矿为例，介绍其废水处理过程。
1. 生物预处理首先将铜矿废水放入生物反应器中进行好氧反应。
在反应器中添加适量的微生物菌群和营养液，促进有害物质的生物降解和转化。
经过3天的好氧反应后，将反应器中的液体引入厌氧反应器进行厌氧反应。
2. 物理化学法在厌氧反应器中添加适量的草酸钙，并控制pH值为6.0左右。
草酸钙可以有效地去除废水中的重金属离子，并与之形成难溶性沉淀。
经过24小时左右的厌氧反应后，将沉淀分离出来。
3. 活性炭吸附将分离出来的沉淀溶液通过活性炭吸附柱进行进一步处理。
活性炭可以有效地去除废水中的有机物和残留重金属离子。
经过数小时的吸附后，废水中的有害物质得到了较好的去除。
4. 深度过滤最后，将经过活性炭吸附的液体通过深度过滤器进行深度过滤，去除残留的悬浮颗粒和微生物等杂质。
处理后的废水可以达到国家排放标准，可以安全地排放到环境中。
铜矿废水的处理及铜的回收
膜提高一级浓缩的效率 ； 二级浓缩时 ， 在 由于浓缩倍 数很高 ， 膜表面溶 液的离子浓度大幅升高， 容易 出现结 晶浑浊 ， 卷式膜 的结构流道易被结 晶物堵塞的特点 ， 决定 了它不适合作 为二级浓缩 ， 因此本试验选取管式 纳滤膜进行二级浓缩 。
３处 理 效 果分 析 ．
３１ ． 浓缩过 程的结 晶现象 由于浓缩 液的结晶盐析出对卷式膜 的正 常运行有较大 的影响 ， 在 工业 系统 中必须避免出现 。因此 ， 在本 试验过程 中， 一旦 发现浓缩液 出 现浑浊 ， 即视为浓缩终点 。具体情况如表 ２ 。 表 ２浓缩倍数与浑浊现象 操作批次
一
浓缩液 Ｃ （ ｇＬ ｕｍ／）
项目
ｐ Ｈ
级反渗透
批次 １
２３ ｌ
１．４ １ ６
批次 ２
２ ９２ ５．
７７ ．５
批次３
２ ２４ ４．
３ ３
平均值
２８ ３
８
进料液 Ｃ （ ／） ｕ ｍｇＬ
透 析 液 Ｃ （ ｇＬ ｕｍ／）
ＴＳ Ｄ 电 导 率 Ｆ ｅ Ｃ Ｕ Ｃ ａ Ｎ ａ （ ｍｇ ） （ ｓ ｒ （ ／ ） （ ／ ） （ ／ （ ／） ／ ｍ ／ ｒ ｍｇＬ ｍｇＬ ｍｇ Ｌ ｃ Ｌ） ｍｇ Ｌ
２ ８ １０
浓缩倍数
１ ６
浓缩液外观
有 沉 淀 析 出
级Ｒ Ｏ批 次 Ｉ
一
级Ｒ Ｏ批 次 ２ 级Ｒ Ｏ ８
浑浊少量沉淀 浑浊少量沉淀
一
由于试验设备 限制 ， 试验 出现浓缩液结 晶浑浊时 ， 无法及时停机检 测， 因此导致浓缩终点 的浓缩倍数不尽相 同。由表 ２批次 ２和批次 ３的 数据可以看出 ，浓缩 至 ８倍 时，浓缩液开始 出现浑浊并有少量沉淀析 出 。 因此 ， 可推 测 浓 缩 极 限 为 ８ 。 倍 ３２一级 Ｒ ． Ｏ浓 缩 的通 量 变 化 试验中采用反渗透 ４ Ｏ 进行一级浓缩 ， ＦＩ 运行温度控制在 １～２ ℃， ９ ２ 运行压力控制在 １ｂｒ共进行 了三个批次 的运行试验 。图 ２是一级反 ７ ａ， 渗透膜运行通量与运行时间的关系图。 从图 中反渗透的运行通量来看 ， 在浓缩终点前 ， 反渗透保持较高 的运行通量且通量较为稳定 ，反渗透 ４Ｏ Ｆ Ｉ的平 均 通量 为 ３ ．Ｌ ３Ｏ ＭＨ。
铜矿选矿废水处理技术
通过在废水中培养生物膜，利用微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物和重金属等有害物质转化 为无害物质。
04
废水处理技术评估与 优化
技术评估
01
化学沉淀法
化学沉淀法是一种常用的废水处理方法， 通过向废水中添加化学药剂，使废水中的 重金属离子形成沉淀物而去除。该方法具 有处理量大、成本低等优点，但容易产生 二次污染。
废水的特点
铜矿选矿废水含有大量的悬浮物、重金属离子和选矿药剂，具有高COD、高氨 氮、高磷等特性，属于难处理的工业废水之一。
废水处理的必要性
环境保护要求
随着环保要求的不断提高，铜矿选矿废水必须经过处理才能达到排放标准，以减 少对环境的影响。
企业社会责任
铜矿企业作为资源开发利用的主体，应当履行企业社会责任，积极开展废水处理 等环保工作，减少对环境的影响。
行业规范与建议
遵守环保法规
铜矿选矿废水处理应严格遵守国家和 地方的环保法规和标准，确保处理后 的废水达到排放标准。
采用先进技术
鼓励采用先进的废水处理技术，提高 处理效率，降低对环境的影响。
加强企业自律
铜矿选矿企业应加强自律，建立完善 的环保管理体系，确保废水的有效处 理。
推动循环经济
鼓励铜矿选矿企业采用循环经济的模 式，对废水进行循环利用，减少对新 鲜水源的消耗。
质。
应加强废水处理过程中的管理和 监控，确保处理过程的安全和稳
定。
05
铜矿选矿废水处理的 前景展望
新技术的发展趋势
高效分离技术
随着分离科学的不断发展，未来将会有更多高效、环保的分离技术应用于铜矿选矿废水处 理，如膜分离、吸附、离子交换等。这些技术将有助于进一步提高废水处理效果，降低处 理成本。
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膜提高一级浓缩的效率；在二级浓缩时，由于浓缩倍数很高，膜表面溶 液的离子浓度大幅升高，容易出现结晶浑浊，卷式膜的结构流道易被结 晶物堵塞的特点，决定了它不适合作为二级浓缩，因此本试验选取管式 纳滤膜进行二级浓缩。
３．处理效果分析 ３．１ 浓缩过程的结晶现象 由于浓缩液的结晶盐析出对卷式膜的正常运行有较大的影响，在 工业系统中必须避免出现。因此，在本试验过程中，一旦发现浓缩液出 现浑浊，即视为浓缩终点。具体情况如表 ２。
基金项目：本文系福建省教育厅 Ｆ５ 类项目（２００８Ｆ５０６１）；厦门市科技计划项目（３５０２Ｚ２００８３０２９；３５０２Ｚ２００８３０３３；３５０２Ｚ２００９３０４０）；厦门市科技计划 指导性项目（３５０２Ｚ２００７７０１３）。 作者简介：柴天，厦门理工学院环境工程系，讲师，主要研究方向为水污染控制工程。
４．结论 （１）一级 ＲＯ 浓缩达到 ８ 倍左右时，将出现浓缩液浑浊现象。工业 设计时一级 ＲＯ 浓缩倍数应低于 ８ 倍。 （２）本试验采用陶瓷膜作为预处理，三种膜在试验期间，运行通量 保持平稳，受污染较少，这验证了采用陶瓷膜作为进水预处理的优越 性。工业设计中可考虑采用陶瓷膜过滤作为预处理，保持后续浓缩膜的 正常稳定运行。 （３）一级反渗透浓缩平均通量为：３３ＬＭＨ，平均透过液 Ｃｕ 离子浓度 为 ８ｍｇ／Ｌ；二级管式纳滤膜浓缩液 Ｃｕ 离子浓度可达到 ４０００ｍｇ／Ｌ 以上， 完全满足铜回收的要求；二级反渗透膜脱盐处理后的产水 Ｃｕ 离子浓度 可低至 ０．２ｍｇ／Ｌ 以下，完全满足回用水的要求。 综上所述，将反渗透（ＲＯ）和纳滤（ＮＦ）膜分离技术应用到铜矿废水 处理工程中是可行的，不但可以使透过水得到回用，而且铜离子浓缩 后，经过萃取可以提炼出大量的铜，从而实现废水零排放和资源的再利 用，具有显著的经济利益和社会效益。
参考文献 ［１］张剑波，王维敬，祝乐．离子交换树脂对有机废水中铜离子的吸 附．水处理技术，２００１，２７（１）： ２９－３２． ［２］ＦＡＷＺＩ ＢＡＢＡＴ．Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｅｎｏｌ，ｃｏｐｐｅｒ ｉｏｎｓ ａｎｄ ｎｉｃｋｅｌ ｉｏｎｓ ｏｎ ｔｏ ｈｅａｔ－ｔｒｅａｔｅｄ ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，２０（２）： ３３－３７． ［３］胡钰倩， 胡立嵩， 余训民．物理化学法处理含铜废水及铜二次资 源化研究进展．广西科学院学报，２００６（３）：２２３－２２７． ［４］钟常明，许振良，方夕辉等．膜耦合工艺处理矿山酸性废水的研究 ［Ｊ］．水处理技术，２００７，（１２）：８５－８７． ［５］Ｑｄａｉｓ Ｈ Ａ， Ｍｏｕｓｓａ Ｈ． Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ｆｒｏｍ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｐｒｏｃｅｓｓ：Ａ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２００４，１６４：１０５－ １１０． ［６］彭 跃 莲 ． 膜 技 术 前 沿 及 工 程 应 用［Ｍ］． 北 京 ： 中 国 纺 织 出 版 社 ， ２００９．３．
１．工艺流程 工艺流程示意如图 １。原水首先经过预处理，去除排放过程带来的 杂物和废水中含有的悬浮物质 ＳＳ 后进入膜系统的进水罐，以满足入膜 的要求。进水罐中废水经过泵提升压力进入一级 ＲＯ 膜浓缩，一级 ＲＯ 浓缩将原水分离形成浓缩液和透析液，当一级 ＲＯ 膜浓缩的浓缩液浓 度无法达到回收要求时，一级浓缩液进入二级 ＮＦ 膜浓缩，进一步提高 浓缩液的浓度。由于二级浓缩是在比较高的原液浓度上进行的，因此采 用更高的入膜压力进行分离，以获得更高的浓缩倍数。二级 ＮＦ 浓缩的 浓缩液一般即可满足回收离子的要求，可以进入后续萃取或精炼工艺 提取出大量的铜，实现废水资源化。而此时二级浓缩的透析液离子浓度 较高，可返回进水罐，重新进入膜系统进行分离，继续提取其中的有效 成分。一级 ＲＯ 浓缩的透析液浓度依然较高，无法满足水回用的要求， 根据需要对其进行二级 ＲＯ 脱盐过滤，浓缩液返回到进水罐中，透析出 水则可直接回用，实现污水零排放。
图 ２ 反渗透膜运行通量与时间的关系 ３．３ 一级 ＲＯ 浓缩过程浓缩液与透过液 Ｃｕ 浓度的对比分析
表 ３ 一级反渗透膜 ４Ｆ０１ 对废水中 Ｃｕ 的截留和浓缩情况
一级反渗透
批次 １
批次 ２
批次 ３
平均值
进料液 Ｃｕ（ｍｇ／Ｌ） ２１３
２５９．２
２４２．４
２３８
透析液 Ｃｕ（ｍｇ／Ｌ） １１．６４
本试验采用陶瓷膜作为预处理。陶瓷膜微滤的过滤孔径约为 ０．１μｍ，适用于去除水中的无机杂质如细砂、结晶颗粒、悬浮物质等。陶 瓷膜可通过气反洗、水反洗等工艺进行清洗恢复。本试验采用适用于重 金属离子回收的两种膜芯：管式纳滤膜芯 ３Ｃ０１ 和卷式反渗透膜芯 ４Ｆ０１。在一级浓缩时，浓缩倍数相对较低，因此本试验使用卷式反渗透
图 １ 工艺流程图 ２．废水水质与膜材料的选择 研究主要是以福建省某铜矿采矿过程中产生的废水为原水进行， 具体水质参数如表 １。
表 １ 铜矿废水水质情况
ＴＤＳ 电导率 Ｆｅ
Ｃｕ
Ｃａ
Ｎａ
项目 ｐＨ
（ｍｇ／Ｌ） （ｍｓ／ｃｍ） （ｍｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ） （ｍｇ／Ｌ）
浓度 ２．４７ ７５１ １．５５９ ８３．５ ２１８．０ ２．９２ １９．８
科技信息
博士·专家论坛
铜矿废水的处理及铜的回收
柴 天 １ 傅海燕 １ 林丽华 ２ 严 滨 １ 石 谦 １ （１．厦门理工学院环境工程系 ２．三达膜科技（厦门）有限公司）
金属铜在国民经济生活和工业生产中扮演着重要角色，但铜矿开 采和生产过程中产生大量的含铜废水，如果不经处理排入环境中，铜离 子通过水迁移、土壤积累和食物链的累积和放大效应，将对人体产生伤 害，导致腹痛、呕吐，甚至是肝硬化等［１－２］。我国已将铜及其化合物列入水 体优先控制污染物的“黑名单”［３］。同时鉴于金属铜有较高的经济价值， 铜矿废水中的铜离子不经回收直接排放将会造成很大的资源浪费。目 前，矿山污水的处理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮选法、萃取电积 法、生化法等［４］。但是这些方法都存在着容易产生二次污染、产生大量的 污泥、资源利用率不高等问题。反渗透（ＲＯ）和纳滤（ＮＦ）是在高盐水和 苦咸水淡化过程中发展起来的两种新型膜分离过程，与传统处理技术 相比具有分离效率高，能耗低，无二次污染等优点［５］。随着技术的不断进 步，反渗透和纳滤的应用领域越来越广泛，除用于苦咸水淡化外还广泛 用于电力、化工、制药、生化、食品、电子、饮用水生产等许多领域［６］。国内 外的最新研究表明，将反渗透和纳滤技术应用于含重金属离子废水的 处理和回收也能取得良好的效果。本研究以福建省某矿业公司的铜矿 采矿废水为处理对象，采用反渗透、纳滤膜组合新工艺对该废水进行浓 缩和处理试验，对浓缩倍数（浓缩液铜离子浓度）、透过液浓度、膜通量 以及清洗状况等进行了考察，检验膜分离技术应用于铜矿废水处理的 可行性，探索一条既有利于环境治理又有利于资源回收的新工艺路线。
７．７５
３．３
８
浓缩液 Ｃｕ（ｍｇ／Ｌ） ２１８０
２１３０
９４０
１７５０
浓缩倍数
１６
８
７
截留效率
９４．５４％ ９７．０１％ ９８．６４％ ９６．６４％
表 ３ 反映了一级反渗透膜对不同批次的废水进水中 Ｃｕ 的截留和 浓缩情况。由表 ３ 中可以看出，在进料液 Ｃｕ 浓度相当的情况下，反渗透 膜 ４Ｆ０１ 透过液 Ｃｕ 浓度平均值为 ８ｍｇ／Ｌ。反渗透膜的平均截留率为
另外，同学间关系是人际交往的重要组成部分，对学生的发展有很 大的影响作用。而对于与城市居民子女同处一校的农民工子女而言，他 们的同学关系更为复杂。班级中同学的亲密交往，来自同学关心和陪伴 会使他们有一种归属感，从而更好地融入到班级当中，有利于他们学习 适应性的发展。中国的班级非常强调秩序纪律，有研究发现，严格的组 织纪律甚至可以改善受害儿童的学习成绩，有利于对不利于学习的现 象进行抑制［１０］。良好班级秩序纪律、有利于学生之间现成一种稳定和谐 的互动，促进良好同伴关系的产生［１１］。
３．６ 膜污染及清洗状况考察 膜系统运行一段时间后应对膜芯进行清洗恢复以保证膜芯的使用 寿命，水通量的大小是考核膜清洗恢复情况的主要指标。试验中分别测 量并记录了进料前的水通量和清洗后的水通量。做完试验后，膜受到轻 微污染，水通量有所下降，经过简单水清洗后，可基本恢复到试验前的 通量。表 ５ 反映了反渗透膜和纳滤膜在进料前、进料后和清洗后的膜通 量变化情况。
表 ４ 二级脱盐水质情况
项目
铜（ｍｇ／Ｌ）
铁（ｍｇ／Ｌ）
ｐＨ
再次脱盐进水
９．６４
２．６２
６．７５
脱盐浓缩液
１３７．２
５０．２
２．８８
脱盐透析液
０．２
０．００１
６．８
中间透析
０．１４
未检出
６．８４
一级 ＲＯ 透析液 Ｃｕ 离子浓度为 ８ｍｇ／Ｌ，为获得更高水质的回用水， 本试验将一级 ＲＯ 透析液继续采取二级 ＲＯ 进行脱盐处理。本批次试验 中，由于一级透析液的离子含量极低，因此再进入二级 ＲＯ 脱盐时，膜 面离子浓度极低，在操作压力较高（１５ｂａｒ）的情况下，渗透压的影响可 被忽略，二级 ＲＯ 膜的影响因素主要是温度。在二级 ＲＯ 脱盐运行过程 中，通量随系统内温度的升高而升高。脱盐后浓缩液及透过液水质如表 ４。由表中可以看出处理后的产水 Ｃｕ 浓度可低至 ０．２ｍｇ／Ｌ 以下，达到回 用要求。
表 ２ 浓缩倍数与浑浊现象
操作批次
浓缩液 Ｃｕ（ｍｇ／Ｌ） 浓缩倍数 浓缩液外观
一级 ＲＯ 批次 １
２１８０
１６
有沉淀析出
一级 ＲＯ 批次 ２
２１３０
ห้องสมุดไป่ตู้
８
浑浊少量沉淀
一级 ＲＯ 批次 ３
９４０
８
浑浊少量沉淀
由于试验设备限制，试验出现浓缩液结晶浑浊时，无法及时停机检 测，因此导致浓缩终点的浓缩倍数不尽相同。由表 ２ 批次 ２ 和批次 ３ 的 数据可以看出，浓缩至 ８ 倍时，浓缩液开始出现浑浊并有少量沉淀析 出。因此，可推测浓缩极限为 ８ 倍。