申请日2018.12.01
公开(公告)日2019.04.09
IPC分类号C02F9/06; C25C1/12; C25C1/06; C25C1/08; C02F101/20
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种基于磁场电解处理含铁钴废水方法，将废水氧化处理，磁场强度为7‑9A/m下，电解槽中电解，实现了废水中铜离子、铁离子、钴离子的同步脱除，提高了脱除率，缩短了工艺流程，降低了废水处理成本。
权利要求书
1.一种基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向1L含铜、铁、钴废水中加入氧化剂1-8g，得到氧化液;
(2)在电解槽两侧安装永磁铁，形成穿过电解槽的磁场，使得电解槽整体处于磁场中;电解槽采用隔膜分为阳极区和阴极区，阳极区安装电解槽阳极，阴极区安装电解槽阴极;电解条件采用电压3-3.5V，电流密度500-1000A/m2，电解温度控制在40-50℃，电解周期28-30h;注入氧化液，通电电解;收集阳极泥和阴极泥、电解后液;阳极泥作为金属钴、金属铁、金属铜制备的原料;阴极泥烘干之后用作肥料基料;电解后液返回湿法冶金工艺中作补充水;阳极和阴极的同极距为80-95mm;磁场强度为7-9A/m。
2.如权利要求1所述的基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，所述的阳极和阴极的同极距为88mm;磁场强度为8A/m。
3.如权利要求1所述的基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，所述的氧化剂为双氧水、次氯酸钠、高氯酸钠中的一种。
4.如权利要求1或3所述的基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，所述的氧化剂加入量为2-6g。
5.如权利要求1或3所述的基于磁场电解处理含铁钴废水 方法，其特征在于，所述的氧化剂加入量为4g。
6.如权利要求1或2所述的基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，所述的阳极采用磁性材料制作而成，阴极采用的是不锈钢制作而成。
7.如权利要求1或2所述的基于磁场电解处理含铁钴废水方法，其特征在于，所述的磁性材料是耐碱腐蚀和耐电化学腐蚀的永磁铁。
说明书
一种基于磁场电解处理含铁钴废水方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种基于磁场电解处理含铁钴废水方法。
背景技术
在湿法冶金过程中，经常伴随着废水、废液的排放，或者将生产工艺流程中排放出来的废水、废液经过除杂处理之后，返回到工艺流程中用水，达到降低废水排放，避免环境污染。可是，在湿法冶金过程中，伴随着大量的有害金属元素，例如：铜、钴、铁等进入到废液中，使得废液排放在环境或者将废液进行循环应用过程，将会给环境或者工艺造成影响，致使无法循环使用;如果排放在环境中，将会给环境带来严重的污染。
因此，对于现有湿法冶金技术中，废水、废液的循环使用前，需要对废水、废液进行除杂净化处理，降低其中的铜、钴、铁等离子的含量，提高循环废液、废水的品质，降低湿法冶金过程的废液排放量。而现有技术中废水处理主要采用的絮凝、铁碳电化学等方式，促进废水中有害成分的脱除，但是在脱除这些有害成分的过程中，经常需要将铜、钴、铁等离子进行分别脱除，难以实现一次性脱除，使得工艺流程大幅度的延长，致使处理成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种基于磁场电解处理含铁钴废水方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
基于磁场电解处理含铁钴废水方法，包括以下步骤：
(1)向1L含铜、铁、钴废水中加入氧化剂1-8g，得到氧化液;
(2)在电解槽两侧安装永磁铁，形成穿过电解槽的磁场，使得电解槽整体处于磁场中;电解槽采用隔膜分为阳极区和阴极区，阳极区安装电解槽阳极，阴极区安装电解槽阴极;电解条件采用电压3-3.5V，电流密度500-1000A/m2，电解温度控制在40-50℃，电解周期28-30h;注入氧化液，通电电解;收集阳极泥和阴极泥、电解后液;阳极泥作为金属钴、金属铁、金属铜制备的原料;阴极泥烘干之后用作肥料基料;电解后液返回湿法冶金工艺中作补充水;阳极和阴极的同极距为80-95mm;磁场强度为7-9A/m。
优选，所述的阳极和阴极的同极距为88mm;磁场强度为8A/m。
优选，所述的氧化剂为双氧水、次氯酸钠、高氯酸钠中的一种。
优选，所述的氧化剂加入量为2-6g。
优选，所述的氧化剂加入量为4g。
优选，所述的阳极采用磁性材料制作而成，阴极采用的是不锈钢制作而成。
优选，所述的磁性材料是耐碱腐蚀和耐电化学腐蚀的永磁铁。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
对于废水中含有的铜元素、铁元素、钴元素等以单质、离子形态残留在废水中，致使在废水、废液排放过程中，将会对环境造成极大程度的影响，而存在的铜、铁、钴等单质在氧化剂的作用，能够形成铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)等，而且在氧化处理过程中，还能够将废水中残留的部分有机成分消除，极大程度的提高了品质。
而对于被氧化成的铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)，其外层电子排布情况分别为：Cu2+(3d9)、Fe3+(3d5)、Co2+(3d7)，均具有孤电子对，使得上述的铜离子、铁离子、钴离子具有较强的顺磁性，在磁场中会受到磁力的影响、使得氧化液在电解过程中发生磁偏转，难以正常按照电解方向(电力线方向)在阴极区、阴极上电解析出;使得残留在废液、废水中的铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)能够同步脱除，极大程度的缩短了工艺流程，降低了废液、废水中铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)脱除的成本。但在研究中发现，对于磁场强度过高，将会极大程度的影响在电解过程中离子分布，致使在阳极区出现的氧气、阳离子等等的数量受到极大程度的影响，进而将会影响铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)在阳极区的氧化析出率，导致从电解后液中除铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)受到极大程度的影响，而对于磁场强度较弱，将会影响铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)排布进入阳极区的能力，进而影响脱除率。得出：在磁场强度小于7A/m，即采用6A/m处理时，铜离子(Cu2+)脱出率维持在75%左右、铁离子(Fe3+)脱出率维持在68%左右、钴离子(Co2+)脱出率维持在78%左右;而在磁场强度大于9A/m，即采用10A/m时，铜离子(Cu2+)脱出率维持在83%左右、铁离子(Fe3+)脱出率维持在78%左右、钴离子(Co2+)脱出率维持在82%左右;而在磁场强度在7-9A/m时，能够使得铜离子(Cu2+)脱出率达到97%以上、铁离子(Fe3+)脱出率维持在99%以上、钴离子(Co2+)脱出率维持在98.3%以上，极大程度的降低了铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、钴离子(Co2+)在废液、废水中含量，实现了废水、废液返回湿法冶金工艺中的补水应用，降低了废水、废液处理成本。
