本發(fā)明涉及一種利用廢鋁易拉罐從電鍍廢水中回收金屬銅的方法，屬于水污染控制和資源回收。
背景技術(shù)：
1、作為三大鍍種之一的鍍銅工藝，在我國工業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。電鍍企業(yè)的鍍銅工藝段和電鍍園區(qū)排放的酸性廢水中，常常含有一定濃度的銅離子。目前，電鍍工業(yè)園區(qū)采用的處理工藝通常是將含銅廢水與其他廢水一起進(jìn)入生化處理過程，最后銅會隨著一起進(jìn)入生化處理的污泥中。后續(xù)生化污泥通常被視作危險(xiǎn)廢物需要單獨(dú)專門處理。如果將含銅電鍍廢水在進(jìn)入生化過程前進(jìn)行單獨(dú)處理，并設(shè)法回收其中的金屬銅，不但可以減小重金屬銅的環(huán)境污染，還可以回收具有高價(jià)值的金屬銅，將具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
2、鋁制易拉罐是一種生活中非常常用的消耗品，其主要成份為金屬鋁及少量合金，具有極高的重復(fù)利用價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國鋁質(zhì)易拉罐年產(chǎn)約470億罐左右，消耗原生鋁約72萬噸，我國廢舊鋁易拉罐回收再利用率雖然達(dá)到90%以上。目前主要的利用方式是回收重新熔煉為鋁錠，工藝較復(fù)雜，成本較高。如果不經(jīng)后續(xù)熔煉工藝，將廢鋁易拉罐直接用于廢水中有價(jià)金屬的回收，不但可以實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”，而且可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3、鋁是一種具有極強(qiáng)還原性能的零價(jià)金屬，其氧化還原電位達(dá)-1.662?v，遠(yuǎn)低于其他零價(jià)金屬，是優(yōu)良的電子庫，可以用于還原去除水中重金屬和其他具有氧化性的污染物。正是由于鋁的強(qiáng)還原性能，微米級和納米級鋁粉屬于國家管控化學(xué)品，不適用于廢水處理，而利用廢鋁易拉罐則可免于該限制。
4、目前尚無將廢鋁易拉罐用于電鍍廢水中重金屬回收的文獻(xiàn)及報(bào)道。cn103910425a公開了名稱為“一種廢鋁易拉罐處理有機(jī)廢水的方法”的發(fā)明專利，該方法通過金屬鋁活化分子氧產(chǎn)生高活性的過氧化氫、氧負(fù)離子自由基、羥基自由基等活性氧物種與水中的有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)廢水中有機(jī)污染物的降解，該過程需要通入氧氣控制溶解氧濃度維持在0.5?–?2.0?mg/l，并需要將ph調(diào)節(jié)在1?–?2范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是利用廢鋁制易拉罐的金屬鋁的強(qiáng)還原性，直接釋放電子對電鍍廢水中的銅離子進(jìn)行還原沉積，實(shí)現(xiàn)銅金屬的回收。反應(yīng)過程無需曝空氣或氧氣，無需調(diào)節(jié)電鍍廢水的ph值，直接將鋁片材料投入到廢水中攪拌反應(yīng)，操作簡單，回收效率高，無需外加設(shè)備和增加場地，可以大大降低重金屬銅對電鍍廢水后續(xù)生化處理中對微生物的毒性，大幅度削減含銅污泥危廢，并帶來銅回收經(jīng)濟(jì)效益。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、一種利用廢易拉罐從含銅電鍍廢水中回收金屬銅的方法，其特征在于：將廢鋁制易拉罐進(jìn)剪碎、打磨、酸洗、水洗、干燥處理后獲得鋁片材料；將鋁片材料直接投加到含銅電鍍廢水中，攪拌下作用下進(jìn)行銅離子的還原沉積；沉積完成后進(jìn)行過濾得到回收的金屬銅。
4、按上述方案：所述的易拉罐為鋁制，廢鋁易拉罐剪碎后尺寸為0.1?–5厘米。
5、按上述方案：所述的打磨是砂紙打磨，所述的酸洗用酸為ph?=?0.1?–?2的鹽酸。
6、按上述方案：所述含銅電鍍廢水可以是電鍍車間廢水，也可以是電鍍園區(qū)綜合廢水，含銅離子濃度范圍為10?mg/l?–?10?g/l，廢水ph值范圍?0.2?–6之間無需進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7、按上述方案：所述預(yù)處理后鋁片材料投加量為0.5?–?5?g/l，可根據(jù)電鍍廢水的含銅量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的效果和用量。
8、按上述方案：所述的沉積時(shí)間為0.5?–?2?h。
9、本發(fā)明方法中使用廢鋁易拉罐回收電鍍廢水中的金屬銅，主要基于廢鋁易拉罐中的金屬鋁成份在常溫、常壓下在酸性ph范圍內(nèi)具有強(qiáng)還原能力；同時(shí)，首先沉積到表面的金屬銅氧化還原電位（+?0.34?v）排在氫之后，能夠在酸性條件下起到保護(hù)鋁的作用，可以抑制產(chǎn)氫副反應(yīng)；而且，金屬銅具有良好的導(dǎo)電性能，先沉積到表面的銅能夠?qū)X的電子傳輸給其他的銅離子，從而實(shí)現(xiàn)電子的持續(xù)釋放和銅離子的持續(xù)還原，直至所有的金屬鋁全部用完或全部的銅離子被都還原為止。
1.一種利用廢易拉罐從含銅電鍍廢水中回收金屬銅的方法，其特征在于：將廢鋁制易拉罐進(jìn)行剪碎、打磨、酸洗、水洗后獲得鋁片材料；將鋁片材料直接投加到含銅電鍍廢水中，攪拌下作用下進(jìn)行銅離子的還原沉積；沉積完成后進(jìn)行過濾得到回收的金屬銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢易拉罐從含銅電鍍廢水中回收金屬銅的方法，其特征在于：（1）所述的易拉罐為鋁制，廢鋁易拉罐剪碎后鋁片尺寸為0.1?–?5厘米。（2）所述的打磨是砂紙打磨，所述的酸洗用酸為ph?=?0.1?–?2的鹽酸。（3）所述含銅電鍍廢水可以是電鍍車間廢水，也可以是電鍍園區(qū)綜合廢水，含銅離子濃度范圍為10?mg/l?–?10?g/l，廢水ph值范圍?0.2?–?6之間無需進(jìn)行調(diào)節(jié)。（4）所述預(yù)處理后鋁片材料投加量為0.5?–?5?g/l，可根據(jù)電鍍廢水的含銅量進(jìn)行投加量調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的效果和用量。（5）所述的沉積時(shí)間為0.5?–?2?h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢易拉罐從含銅電鍍廢水中回收金屬銅的方法，其特征在于：具有較高的銅回收效率和鋁的利用率，其基本原理是：利用廢鋁易拉罐中的活性成份金屬鋁在常溫、常壓下在酸性ph范圍內(nèi)的強(qiáng)還原能力，且首先沉積到表面的金屬銅的氧化還原電位（+?0.34?v）排在氫之后，能夠在酸性條件下起到保護(hù)鋁的作用，可以抑制產(chǎn)氫副反應(yīng)；而且，金屬銅具有良好的導(dǎo)電性能，先沉積到表面的銅能夠?qū)X的電子傳輸給其他的銅離子，從而實(shí)現(xiàn)電子的持續(xù)釋放和銅離子的持續(xù)還原，直至所有的金屬鋁全部用完或全部的銅離子被都還原為止。