CN111074301A - 含金废水的回收方法及其回收*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种含金废水的回收方法及其回收***。其中，所述含金废水包括第一含金废水和第二含金废水，所述第一含金废水中金的含量高于所述第二含金废水中金的含量，所述含金废水的回收方法包括以下步骤：对所述第一含金废水进行电解操作，得到金属金；将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水混合，得到混合废水；采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。本发明的技术方案能够实现对含金废水中金的高效回收。

Description

含金废水的回收方法及其回收***

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种含金废水的回收方法及其回收***。

背景技术

线路板和电镀行业的镀金工序都会产生大量的含金废水，镀金工序中产生含金废水通常包括金含量较高的含金废水和金含量较低的含金废水，金含量较高的含金废水主要来自失效报废的镀液和第一级水洗操作产生的废液，其金含量约为0.1g/L-0.2g/L，这部分含金废水的处理方法通常是交由具有回收资质的企业回收处理；金含量较低的含金废水主要来自第二级或第三级水洗操作产生的废液，其含金量约为2ppm，这部分含金废水通常是直接排放至废水处理站统一处理，这两种处理方式均不能实现对废水中金进行高效回收，造成资源浪费。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种含金废水的回收方法及其回收***，旨在实现对含金废水中金的高效回收。

为实现上述目的，本发明提出的所述含金废水的回收方法，包括以下步骤：

对所述第一含金废水进行电解操作，得到金属金；

将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水混合，得到混合废水；

采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。

可选地，在对所述第一含金废水进行电解操作，得到金属金的步骤中，包括：

将第一含金废水通入电解槽中，以不溶性电极为阳极，钛网为阴极，在电解电压为1.2V至2.0V的范围内进行电解，在阴极的表面沉积得到金属金。

可选地，在将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水混合，得到混合废水的步骤中，包括：

将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水以质量比为1:1至2:1进行混合，搅拌得到混合废水。

可选地，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作的步骤中，包括：

将混合废水持续地通入含有吸金树脂的树脂吸附罐中，所述混合废水的通入流量范围为每小时2至5倍的吸金树脂体积。

可选地，定义采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作的次数为N，N的取值范围为2-4。

可选地，在对所述第一含金废水进行电解操作的步骤之前，还包括：

对所述第一含金废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质；

和/或，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作之前，还包括：

对所述混合废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质；

和/或，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作，得到载金树脂的步骤之后，还包括：

当检测到经吸附后的混合废水中金的含量小于预设值时，更换吸金树脂。

本发明还提出了一种含金废水的回收***，应用于如前所述的含金废水的回收方法，所述含金废水的回收***包括：第一含金废水收集槽，所述第一含金废水收集槽用于容置第一含金废水；第二含金废水收集槽，所述第二含金废水收集槽用于容置第二含金废水；电解装置，所述电解装置的进口连通于所述第一含金废水收集槽的出口；储液罐，所述储液罐的进口连通于所述电解装置的出口和所述第二含金废水收集槽的出口；以及树脂吸附罐，所述树脂吸附罐内容置有吸金树脂，且所述树脂吸附罐的进口连通于所述储液罐的出口。

可选地，所述电解装置包括电解槽、阴极、阳极及隔膜，所述阴极、所述阳极及所述隔膜均设于所述电解槽内，所述隔膜将所述电解槽分隔成阳极室和阴极室，所述阳极设于所述阳极室，所述阴极可旋转地设于所述阴极室。

可选地，所述树脂吸附罐设置有多个，多个所述树脂吸附罐串联设置，多个所述树脂吸附罐中沿液体流向位于最前面的树脂吸附罐连通于所述储液罐。

可选地，所述含金废水的回收***还包括第一过滤装置，所述第一过滤装置设置于所述第一含金废水收集槽和所述电解装置之间，所述第一过滤装置的进口连通于所述第一含金废水收集槽的出口，所述第一过滤装置的出口连通于所述电解装置的进口；

和/或，所述含金废水的回收***还包括第二过滤装置，所述第二过滤装置设置于所述储液罐与所述树脂吸附罐之间，所述第二过滤装置的进口连通于所述储液罐的出口，所述第二过滤装置的出口连通于所述树脂吸附罐的进口。

本发明的技术方案，先对第一含金废水进行电解操作，得到金属金，金属金的纯度较高，且电解操作降低了第一含金废水中金的含量，然后将电解后的第一含金废水和第二含金废水混合，得到混合废水，最后采用吸金树脂对混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。该回收方法操作较为简单，能够实现对含金废水中金的高效回收，实现变废为宝，经济价值较高。同时，相对于目前处理方法，其处理成本大幅度降低，且不会产生二次废水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明含金废水的回收方法一实施例的步骤流程示意图；

图2为本发明含金废水的回收方法另一实施例的步骤流程示意图；

图3为本发明含金废水的回收***一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	回收***	40	储液罐
10	第一含金废水收集槽	50	树脂吸附罐
				20	第二含金废水收集槽	60	第一过滤装置
30	电解装置	70	第二过滤装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种含金废水的回收方法，用于对含金废水的处理回收。其中含金废水包括第一含金废水和第二含金废水，第一含金废水中金的含量高于第二含金废水中金的含量，通常情况下，第一含金废水来自于失效报废的镀金液和第一级水洗产生的废水，金的含量范围为0.1g/L至0.2g/L；第二含金废水来自于第二级水洗或者第三级水洗产生的废水，其中金的含量范围为2ppm至3ppm，该部分含金废水无法进行电解操作回收金。

请参阅图1，在本发明含金废水的回收方法一实施例中，含金废水的回收方法包括以下步骤：

步骤S10，对第一含金废水进行电解操作，得到金属金；

步骤S20，将电解后的第一含金废水和第二含金废水混合，得到混合废水；

步骤S30，采用吸金树脂对混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。

具体地，第一含金废水中金的含量较高，可以采用电解操作回收金属金，即首先对第一含金废水进行电解操作，由于金的电位比较正，很容易在阴极表面沉积，沉积得到的金属金纯度较高，其纯度一般大于95％，经电解操作后的第一含金废水中金的含量大大降低，一般地，经电解操作后第一含金废水中金的含量可降低至2ppm至10ppm。然后将电解操作后的第一含金废水和第二含金废水混合，得到混合废水，由于该混合废水中金的含量较低，不能进行电解操作，可以采用吸金树脂对混合废水进行吸附操作，便可得到载金树脂，载金树脂可以直接进行回收，当然地，载金树脂也可以通过焚烧冶金法或酸洗法进行回收金。

因此，可以理解的是，本发明的技术方案，先对第一含金废水进行电解操作，得到金属金，金属金的纯度较高，且电解操作降低了第一含金废水中金的含量，然后将电解后的第一含金废水和第二含金废水混合，得到混合废水，最后采用吸金树脂对混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。该回收方法操作较为简单，能够实现对含金废水中金的高效回收，实现变废为宝，经济价值较高。同时，相对于目前处理方法，其处理成本大幅度降低，且不会产生二次废水。

需要说明的是，这里吸金树脂选用强碱型阴离子交换树脂，比如选用聚苯乙烯架构的强碱型阴极子交换树脂，这类树脂能够高效地吸附金。

进一步地，在步骤S10中，包括：将第一含金废水通入电解槽中，以不溶性电极为阳极，钛网为阴极，在电解电压为1.2V至2.0V的范围内进行电解，在阴极的表面沉积得到金属金。

这里以第一含金废水作为电解液，通入电解槽内，以不溶性电极为阳极，不溶性电极可选用惰性金属电极，比如铅电极或钛电极，当然也可以选用石墨电极，以钛网为阴极，并控制电解电压为1.2V、1.4V、1.6V、1.8V或2.0V，如此便可进行高效率的电解操作。若电解电压较低，其电解速率较慢，金较硬不容易从阴极表面脱落，若电解电压较高，电解速率较快，金容易从阴极表面脱落进入电解液中。可以理解的是，在进行电解操作时，阳极产生气体氧气，阴极的表面沉积得到纯度较高的金属金。

需要说明的是，由于电解操作产生了氧气，可以对第一含金废水中氰根离子、柠檬酸根离子等成分进行分解或吸收，从而避免了资源浪费，实现废水的回用。

进一步地，在步骤S20中，包括：将电解后的第一含金废水和第二含金废水以质量比为1:1至2:1进行混合，搅拌得到混合废水。

由于第二含金废水中金的含量比电解后第第一含金废水中金的含量较低，则为了使得二者混合后经树脂吸附的效率较高，要选择适宜的二者配比，比如，混合时，采用电解后的第一含金废水和第二含金废水的质量比为1:1、1.5:1或2:1。

进一步地，在步骤S30的步骤中，包括：

将混合废水持续地通入含有吸金树脂的树脂吸附罐50中，混合废水的通入流量范围为每小时2至5倍的吸金树脂体积。

这里将混合废水的通入流量控制在每小时2倍、3倍、4倍或5倍的吸金树脂体积，能够更有效地对混合废水中的金进行吸附，以提高金吸附效率，提高载金树脂的产率。经树脂吸附后混合废水中金的含量较低甚至不含有金，可以直接排放至污水处理站进行统一处理。

定义采用吸金树脂对混合废水进行吸附操作的次数为N，N的取值范围为2-4。这里对混合废水进行多次吸附操作，能够更充分更有效地将混合废水中的金吸附到树脂上，有利于提高金的吸附效率和提高载金树脂的产率。一般地，吸附操作次数为2、3或4，这样既能更有效地对混合废水中金进行吸附，又能节省吸附操作的成本。

请参阅图2，在步骤S10之前，还包括：

步骤S01，对第一含金废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质。

一般地，采用棉芯对第一含金废水进行过滤操作，棉芯的孔径采用1μm，这样可以有效地去除第一含金废水中的粗颗粒杂质，以防止粗颗粒杂质对后续电解操作产生影响。

进一步地，在步骤S30之前，还包括：

步骤S21，对混合废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质。

这里通常也是采用1μm棉芯对混合废水进行过滤操作，以除去混合废水中的粗颗粒杂质，以防止粗颗粒杂质对后续树脂吸附操作产生影响。

进一步地，在步骤S30之后，还包括：

步骤S40，当检测到经吸附后的混合废水中金的含量小于预设值时，更换吸金树脂。

经过树脂吸附操作后混合废水中金的含量大大降低，随着吸附过程的继续，吸金树脂逐渐达到饱和状态，当其中的金的含量小于预设值时，说明吸金树脂已经达到饱和，这时需要更换吸金树脂，这里预设值一般为1ppm。

本发明还提出一种含金废水的回收***100，应用于如前所述的含金废水的回收方法。

请参阅图3，在本发明含金废水的回收***100一实施例中，含金废水的回收***100包括：第一含金废水收集槽10，第一含金废水收集槽10用于容置第一含金废水；第二含金废水收集槽20，第二含金废水收集槽20用于容置第二含金废水；电解装置30，电解装置30的进口连通于第一含金废水收集槽10的出口；储液罐40，储液罐40的进口连通于电解装置30的出口和第二含金废水收集槽20的出口；以及树脂吸附罐50，树脂吸附罐50内容置有吸金树脂，且树脂吸附罐50的进口连通于储液罐40的出口。

这里第一含金废水收集槽10用于收集第一含金废水，第二含金废水收集槽20用于收集第二含金废水，第一含金废水收集槽10的出口通过管道连通于电解装置30的进口，这样可以将第一含金废水收集槽10内的第一含金废水输送至电解装置30内进行电解操作，在电解装置30的阴极表面沉积得到金属金，金属金的纯度不低于95％，如此，通过电解操作可以降低第一含金废水中金的含量，使得电解处理后第一含金废水中金的含量低于10ppm。电解装置30的出口和第二含金废水收集槽20均通过管道连通于储液罐40的进口，储液罐40的出口通过管道连通于树脂吸附罐50内，这样经电解操作后的第一含金废水和第二含金废水被输送至储液罐40中进行混合，一般地，二者以质量比为1:1至2:1进行混合。二者混合后，被输送至树脂吸附罐50内，树脂吸附罐50内的吸金树脂对混合废水中的金进行吸附，得到载金树脂，可以直接进行回收。待树脂吸附达到饱和时，更换树脂吸附罐50内的吸金树脂，一般地，当检测到经吸附后的混合废水中金的含量小于1ppm时，说明树脂吸附已达到饱和，此时需要更换吸金树脂，并且可以将吸附后混合废液直接排放处理。

需要说明的是，这里吸金树脂选用强碱型阴离子交换树脂，比如选用聚苯乙烯架构的强碱型阴极子交换树脂，这类树脂能够高效地吸附金。

本发明含金废水的回收***100能够高效地回收其中的金，经济效益较高，而且不会产生二次废水，同时经处理后的废水能部分回用，实现变废为宝。且所用设备体积较小，占地面积较小，易于维护，电能消耗较少。

进一步地，电解装置30包括电解槽、阴极、阳极及隔膜，阴极、阳极及隔膜均设于电解槽内，隔膜将电解槽分隔成阳极室和阴极室，阳极设于阳极室，阴极可旋转地设于阴极室。

这里将阴极可旋转地设置于阴极室，使得在电解操作时保持阴极旋转，这样可以更充分地与电解液接触，使得金能更充分地吸附于阴极表面，以提高金的产率。一般地，电解槽的顶部或侧部安装有小功率的电机，电机的输出轴伸入电解槽的阴极室内，并传动连接于阴极，这样驱动电机可以带动阴极旋转。

可选地，阴极选用网状结构，比如钛网，这样可以增大阴极的比表面积，使得更多的金沉积在阴极表面，以进一步提高金的产率。

可选地，树脂吸附罐50设置有多个，多个树脂吸附罐50串联设置，多个树脂吸附罐50中沿液体流向位于最前面的树脂吸附罐50连通于储液罐40。这里设置多个树脂吸附罐50，即对混合废水进行多次吸附操作，能够更充分更有效地将混合废水中的金吸附到树脂上，有利于提高金的吸附效率和提高载金树脂的产率。一般地，树脂吸附罐50设置有2个、3个、或4个，这样既能更有效地对混合废水中金进行吸附，又能节省吸附操作的成本。

进一步地，含金废水的回收***100还包括第一过滤装置60，第一过滤装置60设置于第一含金废水收集槽10和电解装置30之间，第一过滤装置60的进口连通于第一含金废水收集槽10的出口，第一过滤装置60的出口连通于电解装置30的进口。

这里第一过滤装置60的设置，可以在电解操作之前先对第一含金废水进行过滤操作，以有效地去除第一含金废水中的粗颗粒杂质，从而防止粗颗粒杂质对后续电解操作产生影响。

进一步地，含金废水的回收***100还包括第二过滤装置70，第二过滤装置70设置于储液罐40与树脂吸附罐50之间，第二过滤装置70的进口连通于储液罐40的出口，第二过滤装置70的出口连通于树脂吸附罐50的进口。

这里第二过滤装置70的设置，可以在树脂吸附操作之前先对混合废水进行过滤操作，以有效地去除混合废水中的粗颗粒杂质，从而防止粗颗粒杂质对后续树脂吸附操作产生影响，延长了吸金树脂的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种含金废水的回收方法，所述含金废水包括第一含金废水和第二含金废水，所述第一含金废水中金的含量高于所述第二含金废水中金的含量，其特征在于，所述含金废水的回收方法包括以下步骤：

对所述第一含金废水进行电解操作，得到金属金；

将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水混合，得到混合废水；

采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作，得到载金树脂。

2.如权利要求1所述的含金废水的回收方法，其特征在于，在对所述第一含金废水进行电解操作，得到金属金的步骤中，包括：

将第一含金废水通入电解槽中，以不溶性电极为阳极，钛网为阴极，在电解电压为1.2V至2.0V的范围内进行电解，在阴极的表面沉积得到金属金。

3.如权利要求1所述的含金废水的回收方法，其特征在于，在将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水混合，得到混合废水的步骤中，包括：

将电解后的第一含金废水和所述第二含金废水以质量比为1:1至2:1进行混合，搅拌得到混合废水。

4.如权利要求1所述的含金废水的回收方法，其特征在于，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作的步骤中，包括：

将混合废水持续地通入含有吸金树脂的树脂吸附罐中，所述混合废水的通入流量范围为每小时2至5倍的吸金树脂体积。

5.如权利要求1所述的含金废水的回收方法，其特征在于，定义采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作的次数为N，N的取值范围为2-4。

6.如权利要求1至5中任一项所述的含金废水的回收方法，其特征在于，在对所述第一含金废水进行电解操作的步骤之前，还包括：

对所述第一含金废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质；

和/或，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作之前，还包括：

对所述混合废水进行过滤操作，以除去其中的粗颗粒杂质；

和/或，在采用吸金树脂对所述混合废水进行吸附操作，得到载金树脂的步骤之后，还包括：

当检测到经吸附后的混合废水中金的含量小于预设值时，更换吸金树脂。

7.一种含金废水的回收***，应用于如权利要求1至6中任一项所述的含金废水的回收方法，其特征在于，所述含金废水的回收***包括：

第一含金废水收集槽，所述第一含金废水收集槽用于容置第一含金废水；

第二含金废水收集槽，所述第二含金废水收集槽用于容置第二含金废水；

电解装置，所述电解装置的进口连通于所述第一含金废水收集槽的出口；

储液罐，所述储液罐的进口连通于所述电解装置的出口和所述第二含金废水收集槽的出口；以及

树脂吸附罐，所述树脂吸附罐内容置有吸金树脂，且所述树脂吸附罐的进口连通于所述储液罐的出口。

8.如权利要求7所述的含金废水的回收***，其特征在于，所述电解装置包括电解槽、阴极、阳极及隔膜，所述阴极、所述阳极及所述隔膜均设于所述电解槽内，所述隔膜将所述电解槽分隔成阳极室和阴极室，所述阳极设于所述阳极室，所述阴极可旋转地设于所述阴极室。

9.如权利要求7所述的含金废水的回收***，其特征在于，所述树脂吸附罐设置有多个，多个所述树脂吸附罐串联设置，多个所述树脂吸附罐中沿液体流向位于最前面的树脂吸附罐连通于所述储液罐。

10.如权利要求7至9中任一项所述的含金废水的回收***，其特征在于，所述含金废水的回收***还包括第一过滤装置，所述第一过滤装置设置于所述第一含金废水收集槽和所述电解装置之间，所述第一过滤装置的进口连通于所述第一含金废水收集槽的出口，所述第一过滤装置的出口连通于所述电解装置的进口；

和/或，所述含金废水的回收***还包括第二过滤装置，所述第二过滤装置设置于所述储液罐与所述树脂吸附罐之间，所述第二过滤装置的进口连通于所述储液罐的出口，所述第二过滤装置的出口连通于所述树脂吸附罐的进口。

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