从含铜电镀污泥中回收海绵铜

电镀污泥主要是电镀厂生产过程中产生的废水经处理后的固体产物，包括含铜电镀污泥、含镍电镀污泥、含铬电镀污泥以及混合电镀污泥；电镀污泥组分主要包含铜、镍、铬、铁、锌、铅等元素，由于电镀污泥中含有重金属元素，浸出毒性超标，在《国家危险废物名录》（2021年版）中属于HW17类别。

在工业处理电镀污泥过程中，有价金属金属的处理或回收工艺可分为干法、湿法和联合法

，其中以湿法应用最为广泛，湿法工艺又分为酸浸法、氨浸法，湿法工艺得到的产品纯度高；火法工艺是在污泥熔炼过程中，通过添加还原物质及造渣剂，经高温条件下反应得到金属或金属中间产品的过程；火法工艺存在成本高，产出纯度不足的问题，而湿法工艺存在多金属体系难以全部回收的问题，而且对于含铜的电镀污泥，在现有湿法工艺中进行酸溶浸出除杂时，其中的铜离子被当成杂质除去，金属铜得不到回收。试验研究了从含铜电镀污泥中回收海绵铜，工艺流程简单、金属浸出率高、除杂效果好、铜的回收率高。

本次设计预制混凝土板横向每7.0m设1条伸缩缝，底板纵向沿中心线设1条伸缩缝。伸缩缝形式均为矩型缝，宽均为2cm，错缝布置，缝宽2cm。缝内填2cm厚的绿豆砂，上部再灌厚4cm焦油膏。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验原料来自电镀工业园区，为含铜电镀污泥，主要成分为镍、铜、铬、铁、锌、铝、硅等，其中镍、铜为有价金属，主要化学成分见表1。含铜电镀污泥中，Cu、Ni、Cr、Fe的质量分数较高，含少量锌、铝、硅等杂质。

1.2 试验试剂及设备

主要试剂：石灰乳（50～90g/l），浓硫酸（98%），铁粉（＞90%）；水为纯净水。

主要仪器设备：悬臂式电动搅拌器，恒温水浴锅，水循环式真空泵，pH计，电子天平，烘箱。

1.3 试验原理

1.3.1 酸溶浸出

在25℃下，不同的金属离子开始和完全沉淀pH如下

：

电镀污泥的主要的成分为氢氧化物，因此，其中的有价金属以及杂质离子在酸的作用下，很容易被浸出。

1.3.2 除杂反应原理

本工艺的除杂主要采用氢氧化物沉淀法，通过控制调节溶液中的pH，使其中的杂质分别在不同的工序发生沉淀反应，然后过滤除去。

1.3.3 置换反应原理

设原多目标优化问题存在n个目标函数,即f1,f2,f3,…,fn,变量x∈Rm。单独优化目标i时,原问题最优解记作,并将相对应的最优解集记作X*。

除杂反应的离子方程式如下：

含铜电镀污泥中含有镍、铜有价金属之外，还含有铁、锌等其他杂质，本工艺实践的酸浸剂主要是浓硫酸（98%），酸溶浸出化学反应离子方程式如下：

Fe

在pH为3.5左右能完全沉淀除去，锌、锰则在pH为10.0左右可以完全除去，Cr

和Al

则5.0左右可以完全除去。

血清HDL-C水平反映了遗传和环境因素间的相互作用，据研究报道，50%以上人类HDL-C水平的变异由遗传因素所引起［4］。DNA甲基化是一种可遗传性的、与心脑血管危险因素相关的可修饰的表观遗传标记，而且人类基因组约70%的CpG位点存在甲基化。脂质代谢的调控基因众多，本研究的目的是识别与血清脂质水平相关的DNA甲基化差异位点。本研究通过在新疆维吾尔族、哈萨克族、汉族自然人群中的研究发现，新疆维吾尔族、哈萨克族老年低高密度脂蛋白胆固醇血症可能与RANK基因甲基化率变异有关，RANK基因甲基化率增高可能是低高密度脂蛋白胆固醇血症的危险因素。

铁粉置换反应离子方程式如下：

2.1.2 不同反应温度对镍、铜浸出率影响

反应过程中，用pH计测定浸出液酸度、电位。反应完成后，用水循环式真空泵过滤，得到滤液和滤渣，滤渣干燥后分析铜、镍及其他元素质量分数，计算各金属成分的浸出率；滤液分析各元素的浓度及pH，再加入石灰乳调剂pH至终点，固液分离后，检测滤液各元素成分，按照铜离子浓度计算理论需要加入铁粉量，在一定反应时间和温度下，进行置换反应，过滤得到海绵铜，脱铜后液后续再进行镍的回收，计算铜的回收率。

1.4 试验方法

本试验在实验室烧杯中进行，通过采用悬臂式的电动搅拌，恒温水浴加热方式开展试验。含铜电镀烘干后磨成粉末，然后称取一定质量和液固体积质量比配制成料浆，搅拌状态下加入一定量硫酸进行酸溶浸出反应，升温至设定温度。

梁永强 男，1994年生于山西石楼.空军工程大学硕士研究生.研究方向为武器装备人机交互设计、自适应人机界面.

（v）设表示子组Ey（y=1，2，…，r）群决策矩阵。个体标准决策矩阵通过加权集结算子转化为子组Ey（y=1，2，…，r）群决策矩阵

2 试验结果与讨论

2.1 含铜电镀污泥酸溶试验

2.1.1 不同料浆浓度对金属浸出率影响

2020年，全球非常规油气产量当量预计为16.8亿吨，其中原油产量为10亿吨，天然气产量为0.9万亿立方米；2025年预计为21.5亿吨，其中原油产量为12.7亿吨，天然气产量为1.1万亿立方米；2030年预计为22.5亿吨，其中原油产量为13.3亿吨，天然气产量为1.2万亿立方米；2035年预计为23.8亿吨，其中原油产量为13.9亿吨，天然气产量为1.2万亿立方米。

分别取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于烧杯中，加水制成质量浓度分别为5%、10%、15%、20%的浆体，置于悬臂式搅拌装置中，加入浓硫酸（98%）调pH到1.5，搅拌120分钟，反应温度70℃，试验结果见图1。

由图1可知，含铜电镀污泥采用浓硫酸浸出时，料浆浓度越高，其浸出效果越好，当料浆浓度为20%时，其有价金属镍的浸出率达97.1%，铜的浸出率达95.8%；料浆浓度从5%上升至20%时间，镍和铜的浸出率上升约2%，而其他杂质元素浸出率变化不大，而料浆浓度进一步提升时，料浆粘稠而且容易造成管道堵塞，因此，选择料浆浓度为20%可以确保在不增加其他杂质浸出量同时，最大限度回收浸出镍和铜。

由于海绵铜的含量与铁粉的含量有直接的相关关系，本工艺采用的铁粉铁含量90%以上。根据相关资料，铜的置换反应速率主要受Cu

初始浓度、初始pH以及反应温度有关，当反应温度30℃、反应时间为120min、初始pH为1～2时，置换率可达99.8%以上

。

然而，中国要打造离岸国际商事法庭仍有较多的工作需要开展。其中，如何吸引当事人选择中国法律或者中国国际商事法庭管辖是首要问题。当前，最高人民法院采取的主要措施是安排有丰富审判经验和能够熟练运用中英文的资深法官担任国际商事法庭的法官，并组建国际商事专家委员会。该做法能够增强当事人对中国国际商事法庭的信心，但还远远不够，我们还需要在两个方向上同时努力：一个是国内商事制度的完善，另一个是国际商事法庭规则的设计。

分别取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于烧杯中，加水制成质量浓度为20%的浆体，置于悬臂式搅拌装置中，加入浓硫酸（98%）调pH到1.5，搅拌120分钟，反应温度为25℃、40℃、55℃、70℃、85℃，试验结果见图2。

由图2可知，含铜电镀污泥中镍和铜的浸出率随反应温度增加而增加，反应温度为40℃时，镍和铜的浸出率分别达93.2%、92.1%，在反应温度85℃时，镍和铜的浸出率分别达96.3%、94.2%，与反应温度为40℃时，镍和铜的浸出率增加幅度不大，因此，为了节省能耗，选择最佳温度条件为40℃。

2.1.3 不同反应时间对镍、铜浸出率影响

适用于混合多端直流输电系统的非线性下垂控制策略//刘英培,杨小龙,梁海平,孙海新,赵玮//(22):178

分别取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于烧杯中，加水制成质量浓度为20%的浆体，置于悬臂式搅拌装置中，加入浓硫酸（98%）调pH到1.5，搅拌0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，反应温度为40℃，试验结果见图3。

由图3可知，含铜电镀污泥中镍和铜的浸出率随反应时间增加而增加，反应时间为2小时，镍和铜的浸出基本完全，分别达93.7%、92.3%，继续延长反应时间，金属浸出率变化不明显，因此，反应时间2小时为最佳条件。

2.1.4 不同pH对镍、铜浸出率影响

分别取粉碎并均化后的酸洗污泥干料100g置于烧杯中，加水制成质量浓度为20%的浆体，置于悬臂式搅拌装置中，加入浓硫酸（98%）调pH到0.5～2.5，搅拌2.0h，反应温度为40℃，试验结果见图4。

由图4可知，含铜电镀污泥中镍和铜的浸出率随终点pH下降，浸出率增加，pH越低，酸度越大，电镀污泥中有价金属元素反应越充分，浸出率越大，同时杂质离子浸出率也越大，当pH为1.5时，其有价金属镍和铜的浸出率较高，90%以上，但此时铝和铁杂质元素浸出率＜80%；因此，最佳反应pH为1.5。

2.2 酸溶液除杂

含铜电镀污泥经过酸溶后，需要进行除杂处理，主要把溶液中的Cr

、Al

等杂质进行除杂净化处理，反应时间2h，沉淀剂用石灰乳（50～90g/l），反应温度常温，pH对镍、铜以及杂质离子的影响试验结果如图5所示。

由5可知：含铜电镀污泥的酸溶液中，杂质离子浓度比较高，而且由于存在铝、硅胶体，固液分离时存在过滤困难问题。采用石灰乳进行pH调节，在实现除杂目的同时可以改善料浆过滤性能；当pH控制在2.5时，其Ni

和Cu

的浓度变化不大；但是杂质离子浓度下降20%～25%左右，溶液中同时存在Fe

、Fe

，Fe

在pH为2.5左右时，其浓度下降幅度较大，继续提升pH，其浓度变化不大，是因为溶液经过除三价铁后，剩下铁元素以二价铁为主。因此，pH控制在2.5时，除杂效果最佳。

在大数据技术得到普及的背景下，行车调度办公室能够通过收集列车往届批次的客运量和运输需求情况对列车批次分配情况进行优化，同时管理装卸车组及作业进度情况，使铁路系统能够用较小的列车车次运输尽可能多的乘客及货物，降低铁路网络密度，提升铁路运输效率。特别是在货运方面，对于一些货运量较大或作业量较大的区域能够进行精细化的管理安排，优化铁路各运输部门协作效率，达到进一步提升铁路运输效率的目的[5]。

3 结论

针对含铜电镀污泥酸溶过程中，在矿浆浓度为20%、反应温度40℃、反应时间2小时，终点pH1.5时，镍浸出率为93.2%、铜浸出率为92.1%，浸出效果较好；酸溶液pH控制为2.5h时，除杂效果最佳；脱铜反应时间为1h时，脱铜率可达95.4%；得到的海绵铜能满足下游精炼铜的原材料需要，工艺流程简单，操作控制容易，不仅可以提高铜的资源化综合利益，同时也能提高经济效益。

在实验室条件下，不同批次含铜电镀污泥其性质也不完全相同，因此不同批次的实验结果存在一定差异，含铜越高，其综合回收率也越大。

[1]王静,叶海明．含铜电镀污泥中铜的资源化回收技术[J]．化学工程与装备2010年第8期：197-199．

[2]刘智峰,田文瑞．湿法回收电镀污泥中重金属的研究现状[J]．电镀与精饰2012年第34卷第7期：14-19．

[3]张焕然,王俊娥．电镀污泥资源化利用及处置技术进展[J]．矿产保护与利用2016年第3期：73-77．

[4]黄卫东,张焕然．电镀污泥资源化利用技术及处置工艺现状[J]．世界有色金属2016年第2期：32-35．

[5]江丽,李义连,张富有．铁屑置换沉淀海绵铜动力学研究[J]．环境科学与技术2009年32卷第7期：148-150．

[6]马荣骏．湿法冶金原理[M]．北京：冶金工业出版社,2007．688．