图1  溶剂萃取法工艺流程

　　采用N₅₁₀-煤油-H₂SO₄四级逆流萃取工艺可使铜的回收率达99%，而共存的镍和锌损失几乎为零。铜在此工艺过程中以化学试剂CuSO₄•5H₂O或电解高纯铜的型体回收，初步经济分析表明，其产值抵消日常的运行费用，还具有较高的经济效益。整个工艺过程较简单，循环运行，基本不产生二次污染，环境效益显著^[16]。

　　但萃取法操作过程和设备较复杂，成本较高，工艺有待于进一步优化。

　　2.3.4 氢还原分离技术

　　在高压釜中氢还原分离制取铜、镍金属粉是比较成熟的技术，20世纪50年代以来，在工业上用氢气还原生产铜、镍和钴等金属，取得了显著的经济效益和社会效益。此法可分离回收电镀污泥氨浸产物中的铜、镍、锌等有价金属。对氨浸产物进行培烧、酸溶处理后，进而氢还原分离出铜粉，然后在酸性溶液中氢还原提取镍粉，最后沉淀回收氢还原尾液中的锌。有价金属的回收率达98%～99%。它可以在液相体系、浆料体系通过各种工艺条件的变化分离和生产各种类型(粗、细、超细)的、各类型体(单一、复合)的金属粉末和金属包复材料。与其他分离方法相比，湿法氢还原方法流程简单，设备投资少，操作方便，产品质量好，产值较高，可以针对不同需要改变生产条件，获得不同纯度、不同粒度的铜、镍产品。此外，过程不封闭，不存在杂质积累问题，排放的尾液中的主要重金属离子含量均

　　控制在极低的范围内，基本不污染环境，具有良好的环境和经济效益^[17]。

　　2.3.5 肼(N₂H₄)还原技术回收金属铜

　　肼（N₂H₄）是一种广泛运用的还原剂，用肼作为生产高精度金属、金属-玻璃膜、金属水溶胶和非电镀金属板的还原剂具有良好的效果，在Ducamp-Sanguesa作的一项研究中表明，肼以[Pd（NH₃）₄]²⁺的形式作还原剂，在乙烯-乙二醇中，在-9～20 ℃下会形成单分散性球状钯颗粒^[18]，在还原铜的过程中也有同样的现象发生。Degen 等^[19]发现，在还原铜的过程中围绕肼有一系列重要的反应：

　　4OH^­- + N₂H₄ = N₂ + 4H₂O + 4e^-  E⁰ = 1.17 V

　　通过下面的反应，肼可以很有效地把铜离子还原为金属铜：

　　2Cu²⁺ + N₂H₄ → 2Cu + N₂ +4H⁺

　　肼还可以和浸取液中的溶解氧发生如下反应：

　　N₂H₄ + O₂ →N₂ + 2H₂O

　　肼在酸性或碱性条件下也会发生自身的氧化还原反应：

　　3N₂H₄ → N₂ + 4NH₃

　　通过上述反应可知，可以很容易利用肼把浸出液中的铜离子还原为金属铜。通过去除反应器里的氧，可以防止铜离子和氨水的螯合反应发生，而剩余的肼可以通过向反应器通气吹脱去除^[20]。由于铜离子很迅速地转变为金属态，因此对金属态颗粒存在的数量有很严格的限制。pH是最重要的影响因素，为了达到较高的回收效率，应该保持系统pH稳定在11以上。

　　2.3.6 煅烧酸溶法

　　Jitka Jandova等^[21]研究发现，对含铜污泥进行酸溶、煅烧、再酸溶，最后以铜盐的形式回收，是一种简便可行的方法。在高温煅烧过程中，大部分杂质，如铁、锌、铝、镍、硅等转变成溶解缓慢的氧化物，从而使铜在接下来的过程中得以分离，最终以Cu₄(SO₄)₆H₂O盐的形式回收。主要工艺流程如图2所示。

　　这种方法流程简单，不需要添加别的试剂，具有较强的经济性和简便性，但回收得到的铜盐含杂质较多，工艺有待进一步优化。

　　图2  煅烧酸溶法工艺流程

　　3  结语及展望

　　电镀污泥资源化及综合利用技术在我国尚处于起步阶段。目前制约大规模应用的主要问题是电镀污泥中铜的浸出效率还比较低；而浸取效率和污泥中铜的型体密切相关，对污泥中铜的型体技术研究有待深化；一些先进的综合回收利用技术还处于实验室阶段，还达不到大规模生产的阶段，其中膜法和溶剂萃取法具有回收效率高、选择性好等优点必将取得进一步的发展。

　　理论及实践表明，实现电镀污泥资源化管理及利用，对实现经济社会的可持续发展将具有深远的现实意义，电镀污泥资源化及综合利用技术必将得到长足发展，在未来的经济发展中将会逐渐显示出良好的应用前景。

　　参考文献

　　1  黄瑞光.五十年来我国电镀废水治理的回顾.电镀与精饰，2000，20（2）：6～9

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