專利名稱:含貴金屬?gòu)U水回收處理裝置的制作方法
本實(shí)用新型是關(guān)于從含貴金屬?gòu)U水中回收貴金屬，特別是從含金廢水中回收金，并消除氰化物污染的回收處理裝置。
從電鍍漂洗水、采金浸出液等含貴金屬?gòu)U水中回收貴金屬的方法有很多，對(duì)于貴金屬濃度較高、其他雜質(zhì)較少的廢水處理，電解法或叫電沉積法應(yīng)用得最為廣泛。從七十年代以來(lái)，國(guó)外對(duì)平板式電極、廢水靜置的常規(guī)電解法回收率低的問題進(jìn)行了多方面研究，取得了一些新技術(shù)成果。美國(guó)于1978年申請(qǐng)的專利號(hào)為4151062的專利文獻(xiàn)提出了從幾千毫克／升貴金屬濃度的廢水中回收金或銀的裝置和方法，它仍然采用平行板式電極，但是廢水是作循環(huán)流動(dòng)的，并用噴嘴加速度水旋流，從而取得了較好的回收效果，例如金或銀的濃度為三百多毫克／升時(shí)，回收率可達(dá)99％。但是這項(xiàng)技術(shù)沒有涉及消除氰化物污染的問題，而貴金屬在廢水中一般都是以氰的絡(luò)合物的形式存在的。美國(guó)的專利號(hào)為4159235的書公布的含金屬?gòu)U水處理裝置與方法采用了旋轉(zhuǎn)籠式陰極，籠中放置大量的能自由活動(dòng)的導(dǎo)電顆粒，同時(shí)在運(yùn)行中讓廢水流經(jīng)這些顆粒，使貴金屬回收率進(jìn)一步提高到99.9％，同時(shí)在陽(yáng)極上有一定的破氰作用。但是它的破氰率只有50％多，回收處理后的廢水還要用另外的離子交換樹脂處理。我們知道，當(dāng)過一段時(shí)間離子交換樹脂不能再使用時(shí)，無(wú)論采取焚燒法還是脫附法處理離子交換樹脂，都會(huì)帶來(lái)新的污染；同時(shí)，用這個(gè)專利提供的技術(shù)，剝離和收集沉積在顆粒上的貴金屬在工藝上和結(jié)構(gòu)上都比較復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是為了克服公知技術(shù)的不足，提供一種貴金屬回收率高、剝離回收容易、可徹底消除氰污染的回收處理裝置。
首先，實(shí)用新型把電解槽與一個(gè)活性炭吸附器和一個(gè)氣態(tài)氰化物吸收器結(jié)合在一起，活性炭吸附器的脫附產(chǎn)物和吸收了氰化物的液體可以再回到電解槽中回收處理。這樣，就在一個(gè)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)循環(huán)處理一個(gè)是活性炭的吸附——脫附——脫附液返回電解槽再回收處理，一個(gè)是吸收液吸收——吸收后的液體返回電解槽再進(jìn)行破氰處理。顯然，一個(gè)裝置同時(shí)具備這兩種循環(huán)，對(duì)于提高貴金屬的回收率、避免和消除氰對(duì)環(huán)境的污染、便于用戶使用，都是有很大優(yōu)點(diǎn)的。
實(shí)用新型的另一個(gè)重要改進(jìn)是設(shè)計(jì)了與公知技術(shù)不同的電解槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其中，陰極用耐腐蝕導(dǎo)電材料制成表面光滑的回轉(zhuǎn)體形狀，以有利于貴金屬沉積層的剝離收集；陽(yáng)極用耐腐蝕導(dǎo)電網(wǎng)制成能夠包圍陰極并與陰極外形相似的形狀，以有利于擴(kuò)大陽(yáng)極表面積及保持陰、陽(yáng)兩極間的盡量小的等距離間隙，從而促進(jìn)電沉積和破氰的電化學(xué)過程的進(jìn)行；在電解槽內(nèi)部的上、下方還各有至少一個(gè)水位傳感器，以自動(dòng)控制一個(gè)回收處理周期進(jìn)出電解槽的廢水量，防止廢水溢出造成浪費(fèi)和污染并保證上述吸收器的正常工作。
實(shí)用新型的上述兩個(gè)重要改進(jìn)的技術(shù)細(xì)節(jié)是實(shí)用新型包含的活性炭吸附器通過廢水驅(qū)動(dòng)部件、控制元件及管路與電解槽連接在一起；氣態(tài)氰化物吸收器通過管路與電解槽水位以上的空間連接在一起。同時(shí)，實(shí)用新型的電解槽陰極是由不銹鋼制成的一端封閉、另一端在與聯(lián)接盤軸向長(zhǎng)度相同的位置有一個(gè)固定盤的單層圓柱體狀。聯(lián)接盤與轉(zhuǎn)軸用鍵連接，陰極與聯(lián)接盤作可方便裝卸的聯(lián)接。陽(yáng)極是涂復(fù)釕的鈦網(wǎng)制成的兩個(gè)半圓筒形，上面有開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。這樣的陰極和陽(yáng)極結(jié)構(gòu)可以定期取出陰極，以剝離收集沉積的貴金屬，同時(shí)更換另一個(gè)陰極以繼續(xù)破氰操作。
由于采取以上所述的組合聯(lián)接和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，本實(shí)用新型回收含金濃度為1000毫克／升的電鍍廢水的回收率達(dá)到99.99％，沉積在陰極上的金極易剝離收集，從裝置排出的水含氰0.5毫克／升以下，完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)電解槽內(nèi)最易損耗的陽(yáng)極壽命也長(zhǎng)達(dá)5900小時(shí)以上，從而實(shí)現(xiàn)了一機(jī)一次回收處理就能高效回收貴金屬和消除氰的污染的目的，而且裝置壽命長(zhǎng)，操作方便，占地面積小，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。例如一個(gè)周期處理20升含金濃度1000毫克／升的電鍍廢水，用9～10小時(shí)的時(shí)間，可回收純金近20克，扣除工時(shí)費(fèi)和消耗費(fèi)，凈收益近八百元，一年按150個(gè)運(yùn)行周期計(jì)，可獲純收益12萬(wàn)元左右，是設(shè)備售價(jià)的12倍，而且消除了氰的污染。
本實(shí)用新型的實(shí)施例裝置如圖所示，其中圖1是裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是表示電解槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)的正面垂向剖視圖，圖3是活性炭吸附器結(jié)構(gòu)圖，圖4是表示陽(yáng)極及其開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖。
下面結(jié)合圖詳細(xì)敘述之驅(qū)動(dòng)部件1是磁力泵，它使廢水充進(jìn)電解槽12，并與槽內(nèi)上水位傳感器18作電氣聯(lián)接，以便在廢水充槽到位時(shí)自動(dòng)停止磁力泵工作。驅(qū)動(dòng)部件3是另一臺(tái)磁力泵，它使廢水從電解槽流向活性炭吸附器6并與槽內(nèi)下水位傳感器20作電氣聯(lián)接，以便在廢水從槽內(nèi)基本流空時(shí)及時(shí)停止磁力泵工作?？刂圃?、5、7、各是一個(gè)電磁閥，其中電磁閥2與下水位傳感器作電氣聯(lián)接，以便在廢水從槽內(nèi)基本流空時(shí)及時(shí)關(guān)斷；電磁閥5與槽內(nèi)上水位傳感器作電氣聯(lián)接，以便在廢水充槽到位時(shí)及時(shí)關(guān)斷?？刂圃?是一個(gè)與廢水源相連的單向閥。吸收器9是一個(gè)內(nèi)部盛有堿性吸收液、下部有出口管及閥的容器，從電解槽上面空間通進(jìn)吸收器的管子插進(jìn)吸收液中，隨時(shí)吸收回收處理過程中產(chǎn)生的氣態(tài)氰化物。當(dāng)運(yùn)行若干周期，吸收液的PH值下降到予定值時(shí)，將該液放出，回到電解槽中破除氰化物并更換新液以繼續(xù)吸氰。時(shí)間繼電器8用于控制回收貴金屬與破氰的運(yùn)行時(shí)間。陰極轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括電動(dòng)機(jī)、減速傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)軸、軸承座等，與軸承相接觸的電刷11用于向陰極送電。陰極的聯(lián)接盤19可插入陰極的開口端，聯(lián)接盤的圓周面上至少有兩個(gè)卡銷，陰極開口端有與卡銷數(shù)量和排列相對(duì)應(yīng)的、可被卡銷插進(jìn)的L型缺口，缺口在陰極圓周上的拐向與陰極運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；陰極封閉端外面中心區(qū)有距中心等距離且均勻排列的6～12個(gè)小槽孔。卸下陰極時(shí)，用專用扳子插入小槽孔內(nèi)旋動(dòng)陰極，使卡銷與缺口脫離，陰極就從聯(lián)接盤上卸下來(lái)了；安裝陰極也同樣，但扳子的旋擰方向相反。上述陰極開口端上的缺口在陰極圓周上的拐向與陰極運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，是為了保證運(yùn)行中銷、口的緊密接觸，防止陰極脫落。使陽(yáng)極14的兩個(gè)半圓筒開合和調(diào)節(jié)張開度的開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15由調(diào)節(jié)螺栓22、彈簧23、底座24、2個(gè)短連接桿25、2個(gè)長(zhǎng)連接桿26和支撐杠27組成，陽(yáng)極的兩個(gè)半圓筒上還裝有接電板13。各連接桿都是可活動(dòng)的鉸接，只有長(zhǎng)連接桿的一端是與陽(yáng)極固定連接的。底座與支撐杠作可拆卸固定連接。
本實(shí)施例裝置操作過程基本上是通過裝置上部操作盤上的按鈕進(jìn)行的(1)進(jìn)廢水。打開電磁閥5，啟動(dòng)磁力泵1，將廢水充進(jìn)電解槽12內(nèi)，當(dāng)水位到達(dá)上水位傳感器18時(shí)，泵停止工作，電磁閥關(guān)斷。
(2)電解回收。啟動(dòng)陰極轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)10，打開電磁閥7，啟動(dòng)泵1，根據(jù)廢水濃度調(diào)時(shí)間繼電器8到所需時(shí)間(3～10小時(shí))，向陽(yáng)極接電 板13和陰極電刷11送1～6伏的直流電。到了調(diào)定時(shí)間時(shí)，泵1自動(dòng)停止工作。按電鈕使陰極停轉(zhuǎn)，打開電解槽上面的密封蓋17，使兩個(gè)半圓筒張開，并取出陽(yáng)極及其開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用專用扳子插進(jìn)陰極體末端小槽孔扭轉(zhuǎn)，把陰極體從聯(lián)接盤19上取下，剝離沉積的貴金屬。
(3)破氰。換上另一個(gè)不帶貴金屬沉積層的陰極，放上陽(yáng)極及其開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，并根據(jù)氰離子濃度通過開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15調(diào)節(jié)陽(yáng)、陰極之間的間隙，蓋上電解槽密封蓋，啟動(dòng)泵1，調(diào)好時(shí)間繼電器(1～4小時(shí))，加大電流進(jìn)行徹底破氰的過程。到了調(diào)定時(shí)間時(shí)，泵1自動(dòng)停止工作。停止陰極轉(zhuǎn)動(dòng)，破氰結(jié)束。
(4)吸附。打開電磁閥2，啟動(dòng)磁力泵3，使廢水經(jīng)活性炭吸附器中的活性炭21吸附殘余的貴金屬和氰化物，吸附后的水由排水口排放，排放水中的氰化物及PH達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)水位下降到下水位傳感器20以下時(shí)，泵3自動(dòng)停止工作，電磁閥2自動(dòng)關(guān)閉。
(5)脫附。當(dāng)排出的水含貴金屬達(dá)0.1毫克／升時(shí)，用與吸附過程基本同樣的操作，對(duì)活性炭進(jìn)行常溫常壓脫附，脫附產(chǎn)物再回到電解槽中回收處理。
在整個(gè)過程產(chǎn)生的氣態(tài)氰化物由吸收器9吸收，當(dāng)吸收液PH值降到予定值時(shí)，使廢液回到電解槽中處理，換上新吸收液繼續(xù)吸氰。
本實(shí)用新型可根據(jù)廢水量的大小制成不同規(guī)格尺寸的產(chǎn)品，管路及電路系統(tǒng)也可以根據(jù)需要作不同的安排。以上實(shí)施例裝置是一次處理20升規(guī)格的產(chǎn)品，特別適用于中小型電鍍企業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種從含貴金屬?gòu)U水中回收貴金屬，特別是從含金廢水中回收金、并破除氰化物的回收處理裝置，其中主要包括電解槽12、陰極轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)物10、使廢水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件1，其特征在于該裝置還包括(1)、一個(gè)活性炭吸附器6；(2)、一個(gè)吸收在廢水處理過程中產(chǎn)生的氣態(tài)氰化物的吸收器9。
2.按照權(quán)利要求
1所說(shuō)的裝置，其特征在于活性炭吸附器6通過使廢水流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件3、控制元件2及管路與電解槽底部連接在一起；吸收器9與電解槽內(nèi)水位以上的空間用管路連通。
3.按照權(quán)利要求
2所說(shuō)的裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)部件3是磁力泵，控制元件2是電磁閥。
4.按照權(quán)利要求
1、2、3所說(shuō)的裝置，其特征在于吸收器9是一個(gè)內(nèi)部盛有堿性吸收液，下部有出液管及閥的容器。
5.按照權(quán)利要求
1、2所說(shuō)的裝置，其特征在于所說(shuō)的電解槽12中的陰極16用耐腐蝕導(dǎo)電材料制成表面光滑的回轉(zhuǎn)體形狀，陽(yáng)極14用耐腐蝕導(dǎo)電網(wǎng)制成能包圍陰極的與陰極相似的形狀，在電解槽內(nèi)的上、下方各有至少一個(gè)水位傳感器18、20。
6.按照權(quán)利要求
5所說(shuō)的裝置，其特征在于陰極16是由不銹鋼制成一端封閉、另一端在一定深度內(nèi)有一個(gè)固定盤的單層圓柱體狀。
7.按照權(quán)利要求
6所說(shuō)的裝置，其特征在于陰極轉(zhuǎn)軸上有一個(gè)聯(lián)接盤19與轉(zhuǎn)軸用鍵連接，陰極與聯(lián)接盤的聯(lián)接是可方便裝卸的結(jié)構(gòu)。
8.按照權(quán)利要求
7所說(shuō)的裝置，其特征在于聯(lián)接盤19可插入陰極開口端，聯(lián)接盤的圓周面上至少有兩個(gè)卡銷，陰極開口端有與卡銷數(shù)量和排列相對(duì)應(yīng)的、可被卡銷插進(jìn)的L型缺口，缺口在陰極圓周上的拐向與陰極轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；陰極封閉端外面中心區(qū)有距中心等距離且均勻排列的6～12個(gè)小槽孔。
9.按照權(quán)利要求
5所說(shuō)的裝置，其特征在于陽(yáng)極14是由涂復(fù)釕的鈦網(wǎng)制成的兩個(gè)半圓筒形，其上面有開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15。
10.按照權(quán)利要求
9所說(shuō)的裝置，其特征在于開合調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15是由調(diào)節(jié)螺栓22、彈簧23、底座24、兩個(gè)短連接桿25、兩個(gè)長(zhǎng)連接桿26和支撐杠27組成。
專利摘要
本實(shí)用新型是適用于從電鍍漂洗水等含貴金屬?gòu)U水中回收貴金屬，特別是從含金廢水中回收金，并破除氰化物的回收處理裝置。該種裝置把電解槽與活性炭吸附器和氣態(tài)氰化物吸收器用廢水驅(qū)動(dòng)部件、控制元件及管路結(jié)合在一起，并且電解槽采用了表面光滑、可方便裝卸的單層回轉(zhuǎn)體形陰極結(jié)構(gòu)和可開合調(diào)節(jié)的網(wǎng)狀陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，安裝了上、下水位傳感器。從而保證了回收貴金屬和破氰的極高效率，同時(shí)具有剝離收集貴金屬沉積層容易、陽(yáng)極壽命長(zhǎng)、能自動(dòng)控制一個(gè)處理周期的廢水量、整機(jī)占地面積小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C25D21/00GK85203738SQ85203738
公開日1986年6月18日 申請(qǐng)日期1985年9月10日
發(fā)明者邵鐵森, 柯維安 申請(qǐng)人:北京市機(jī)電研究院環(huán)境保護(hù)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan