[发明专利]一种分质回收复杂重金属的耐酸螯合树脂组合调控方法

说明书

本发明公开了一种分质回收复杂重金属的耐酸螯合树脂组合调控方法，属于重金属废水资源化处理领域；将含多种重金属的强酸废水依次泵入装填有不同类型耐酸螯合树脂的吸附柱，通过梯级调控溶液pH值（pH≤3），实现其中铜、镍、钴、锌、铁等多种重金属离子的多级选择性分离，处理后出水主要含铁盐，可用于生产铁基絮凝剂或净水剂；采用稀酸再生耐酸螯合树脂获得高浓度再生液，可通过中和等技术实现高纯度回收；本发明通过梯级调控废水pH值以及优选组合耐酸螯合树脂，实现了强酸废水中复杂重金属的选择性分离和分质回收，具有显著的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明公开了一种分质回收复杂重金属的耐酸螯合树脂组合调控方法，属于重金属废水资源化处理领域。

背景技术

大多“涉重”行业普遍采用无机酸作为原料，酸性重金属废水广泛存在，有色金属冶炼、电镀漂洗、金属矿山开采等过程产生的酸性重金属废水排放量大、危害性高。其制酸系统产生的大量废酸和洗涤水都有强酸性(pH≤3)，且常含铜、镍、钴、锌、铁等复杂重金属离子。酸性重金属废水因其pH值较低、重金属组份较多，其危害比普通的重金属废水更大。一方面，酸性废水具有强烈的腐蚀作用，极易通过管道渗入地下进而污染地下或地表水体。另一方面，重金属具有难降解、毒性大、易富集等特点，进入人体后会产生神经毒性、免疫毒性和内分泌干扰等危害。一般采用传统的中和沉淀工艺处理强酸废水，面临药耗量大、危废量大、二次污染和资源浪费严重等诸多现实难题。同时，重金属作为重要的不可再生资源，广泛应用于工业生产和国民经济发展的各个领域中，日趋紧张的重金属资源需求，凸显出从重金属废水中回收利用重金属的重要性和必要性。重金属常规分离去除方法主要包括溶剂萃取法和析晶法，但前者成本高、后者能耗高。而螯合吸附法具有吸附效果好、分离效率高、工艺简单且可重复使用等诸多优点。但该技术对强酸废水中重金属的分离仍存在两大挑战：高浓度氢离子竞争和多元重金属离子互扰。

近几年有许多专利和文献报道酸性废水处理方法，例如中国专利申请号：201510308.X提出一种采用氧化沉铁、膜处理、硫化沉淀和中和处理四步法的有色金属矿山酸性废水处理方法，虽然实现了废水中重金属的有效去除，但药剂消耗大、能耗高、危废产量大，且未涉及多种重金属的分质回收，资源浪费严重。又如中国专利申请号：201610126516.X采用石灰、氧化剂、絮凝剂分三段调节pH以及电絮凝将重金属沉淀的方法对铜矿酸性废水进行处理并回用，虽然铊得到分质回收，但其他重金属无法分质回收，且药剂消耗大、危废量大。

现有文献中虽然等人研究了MonoPlus TP 220去除强酸溶液中铜的性能，但未见到强酸废水中复杂重金属选择性去除并高效分质回收的方法。

因此，研发一种分质回收复杂重金属的耐酸螯合树脂组合调控方法，对于强酸废水的资源化化处理具有重要意义和实用价值。

发明内容

为了解决现有技术无法在强酸环境下多级选择性分离并分质回收废水中多种重金属的问题，本发明提供了一种通过组合利用高选择性耐酸螯合树脂、梯级调控pH值(pH≤3)、提高不同重金属的吸附容量及选择性，从而实现强酸废水中复杂重金属离子多级分离和分质回收的方法。采用此方法，既可实现强酸废水中复杂重金属的梯级分离和分质回收，又可将处理后的铁盐用于生产铁基絮凝剂或净水剂，实现该种废水的资源化利用，同时具有显著的环境效益和经济效益。

本发明根据强酸废水中重金属的种类，调节出水pH值，并将出水pH值调节至相应的范围内，将废水通入至吸附柱中，并通过吸附柱进行选择性分离，从而可以提取出相应的重金属。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种分质回收复杂重金属的耐酸螯合树脂组合调控方法，具体方法如下：根据强酸废水中重金属的种类，调节出水pH值，并泵入相应的吸附柱，调节吸附温度和流速，进行选择性分离提取重金属；将吸附柱内吸附饱和后的树脂采用再生剂进行脱附再生，调节再生温度和流速，获得再生液，并对再生液回收重金属盐

优选地，所述调控方法的具体步骤如下：