金屬污泥的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種金屬污泥的處理方法。將一金屬污泥溶解于一第一酸性溶液中，而形成含有一第一金屬陽離子與一第一酸根陰離子的一第一化合物。對第一化合物進(jìn)行一萃取步驟，以使一樹脂材料與第一化合物反應(yīng)，而形成一金屬離子以及一第二酸性溶液。對金屬離子進(jìn)行一置換步驟，以使一第三酸性溶液與金屬離子反應(yīng)，而形成含有一第二金屬陽離子與一第二酸根陰離子的一第二化合物。第三酸性溶液的濃度大于第二酸性溶液的濃度。對第二化合物進(jìn)行一電解步驟，而形成一金屬。
【專利說明】金屬污泥的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種金屬污泥的處理方法，且特別是有關(guān)于一種可將金屬回收再利用的金屬污泥的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，金屬污泥的處理方式大都采用焚化法或冷凍萃取法。以焚化法來說，透過高溫1000度燒烤的方式來產(chǎn)生金屬與灰燼。此方法于過程中會釋放出廢氣而造成空氣污染，且此方式所需要使用的能量也較多。以冷凍萃取法來說，是以低溫的方式產(chǎn)生金屬結(jié)晶與硫酸。此方法所需的設(shè)備成本較高，且其一次處理過程中能處理污泥的量很少。因此，如何有效率且以低成本及低空氣污染的方式而從金屬污泥中釋出金屬為目前的重要課題之一 O
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種金屬污泥的處理方法，可減少處理成本以及降低環(huán)境污染。
[0004]本發(fā)明提出一種金屬污泥的處理方法，其包括依下步驟。將一金屬污泥溶解于一第一酸性溶液中，而形成含有一第一金屬陽離子與一第一酸根陰離子的一第一化合物。對第一化合物進(jìn)行一萃取步驟，以使一樹脂材料與第一化合物反應(yīng)，而形成一金屬離子以及一第二酸性溶液。對金屬離子進(jìn)行一置換步驟，以使一第三酸性溶液與金屬離子反應(yīng)，而形成含有一第二金屬陽離子與一第二酸根陰離子的一第二化合物，其中第三酸性溶液的濃度大于第二酸性溶液的濃度。對第二化合物進(jìn)行一電解步驟，而形成一金屬。
[0005]在本發(fā)明的一實施例中，上述的將金屬污泥溶解于第一酸性溶液中時，還形成有一含污泥的懸浮物，在對第一化合物進(jìn)行萃取步驟之前，還包括:進(jìn)行一過濾步驟，以將含污泥懸浮物濾出；以及對被濾出的含污泥懸浮物進(jìn)行一脫水步驟，而形成一固體廢棄物。
[0006]在本發(fā)明的一實施例中，上述的樹脂材料包括多孔性苯乙烯、多孔性二乙烯苯或多孔性聚苯乙烯。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述的金屬污泥包括含銅污泥、含鎳污泥、含錫污泥、含鋅污泥、含鐵污泥、含鈦污泥或含錳污泥。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第三酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。
[0011]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一化合物包括硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二化合物包括硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，上述的金屬離子包括銅離子、鎳離子、錫離子、鋅離子、鐵離子、鈦離子或錳離子。[0014]在本發(fā)明的一實施例中，上述的金屬包括銅、鎳、錫、鋅、鐵、鈦或錳。
[0015]基于上述，由于本發(fā)明的金屬污泥的處理方法是依序透過萃取步驟、置換步驟以及電解步驟而得到較高純度的金屬，相較于現(xiàn)有采用焚化法或冷凍萃取法而言，本發(fā)明的金屬污泥的處理方法于過程中可降低空氣污染、避免耗能并具有低處理成本等優(yōu)勢。
[0016]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1繪示為本發(fā)明的一種金屬污泥的處理方法的流程示意圖。
[0018]圖2繪示圖1的金屬污泥的處理方法所采用的設(shè)備的示意圖。
[0019]【主要元件符號說明】
[0020]S10、S20、S30、S40:步驟
[0021]110:酸化槽
[0022]120:過濾槽
[0023]130:脫水 槽
[0024]140:萃取槽
[0025]150:置換槽
[0026]160:金屬還原儲存槽
[0027]170:電解槽
【具體實施方式】
[0028]圖1繪示為本發(fā)明的一種金屬污泥的處理方法的流程示意圖。圖2繪示圖1的金屬污泥的處理方法所采用的設(shè)備的示意圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，依照本實施例的金屬污泥的處理方法，首先，步驟S10，于一酸化槽110中，將一金屬污泥溶解于一第一酸性溶液中，而形成含有一第一金屬陽離子與一第一酸根陰離子的一第一化合物。其中，金屬污泥例如是含銅污泥、含鎳污泥、含錫污泥、含鋅污泥、含鐵污泥、含鈦污泥或含錳污泥。第一酸性溶液例如是硫酸、鹽酸或硝酸，且第一化合物例如是硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。在此，金屬污泥以含銅污泥為例說明，而第一酸性溶液以硫酸為例說明。因此，本實施例所形成的第一化合物為一硫酸銅，但并不以此為限。
[0029]需說明的是，在將金屬污泥溶解于第一酸性溶液中而形成硫酸銅的同時，還形成有一含污泥的懸浮物。因此，為了后續(xù)得到較高純度的金屬，亦可于一過濾槽120(請參考圖2)中，進(jìn)行一過濾步驟，以將含污泥懸浮物濾出。而后，在于一脫水槽130 (請參考圖2)中，對被濾出的含污泥懸浮物進(jìn)行一脫水步驟，而形成一固體廢棄物。此時，脫水后所剩留下的第一酸性溶液仍可被再次重復(fù)利用。此處的過濾步驟以及脫水步驟分別為一選擇性步驟，使用者亦可以依據(jù)需求省略這些步驟。
[0030]接著，請再參考圖1與圖2，步驟S20，在一萃取槽140中對第一化合物進(jìn)行一萃取步驟，以使一樹脂材料與第一化合物反應(yīng)，而形成一金屬離子以及一第二酸性溶液。此處，樹脂材料包括多孔性苯乙烯、多孔性二乙烯苯或多孔性聚苯乙烯。此步驟的目的在于:使樹脂材料中的聚合胺官能基整合作用來捕捉第一化合物中的金屬陽離子，透過此離子反應(yīng)而得到金屬離子與第二酸性溶液。其中，金屬離子例如是銅離子、鎳離子、錫離子、鋅離子、鐵離子、鈦離子或錳離子。第二酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。在此，金屬離子是以銅離子為例說明，而第二酸性溶液是以硫酸為例說明，但并不以此為限。此外，此處的離子反應(yīng)式為:CuS04+Ra+ — Ra.+Cu2++H2S04。
[0031]之后，請再參考圖1與圖2，步驟S30，于一置換槽150中對金屬離子進(jìn)行一置換步驟，以使一第三酸性溶液與金屬離子反應(yīng)，而形成含有一第二金屬陽離子與一第二酸根陰離子的一第二化合物。特別是，此處的第三酸性溶液的濃度大于第二酸性溶液的濃度，此目的在于透過高濃度的第三酸性溶液以離子反應(yīng)的方式將形成第二化合物。第三酸性溶液例如是硫酸、鹽酸或硝酸，而第二化合物例如是硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。在此，第三酸性溶液以硫酸為例說明，而第二化合物以硫酸銅為例說明，但并不以此為限。此外，此處的尚子反應(yīng)式為:Ra++Cu2++H2S04 — CuS04+Ra+。
[0032]為了后續(xù)制程方便，亦可將所得到的第二化合物放置于一金屬還原儲存槽160 (請參考圖2)，以待后續(xù)制程。
[0033]最后，請再參考圖1與圖2，步驟S40，于一電解槽170中對第二化合物進(jìn)行一電解步驟，而形成一金屬。在此是透過一還原反應(yīng)而形成金屬，其中金屬例如是銅、鎳、錫、鋅、鐵、鈦或錳。在此以銅為例說明。此處的還原反應(yīng)為:CuS04+2e_ — Cu+S0廣。至此，以將金屬污泥中的金屬釋出，而達(dá)到回收再利用的功效。
[0034]由于本實施例是先透過酸化的方式將金屬污泥溶解于第一酸性溶液中，之后在透過以樹脂材料來萃取第一化合物中的金屬陽離子，而得到金屬離子，接著，再透過高濃度的第三酸性溶液置換金屬離子而得到第二化合物。最后，再透過電解第二化合物的方式而得到較高純度的金屬。相較于現(xiàn)有采用焚化法或冷凍萃取法而言，本實施例的金屬污泥的處理方法于過程中可降低空氣污染、避免耗能并且能節(jié)省處理成本。
[0035]值得一提的是，本實施例的金屬污泥的處理方法，可依據(jù)含有不同金屬的污泥選擇優(yōu)化的酸性溶液來進(jìn)行酸化步驟及置換步驟。本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可參照前述實施例的說明，依據(jù)實際需求，而選用前述構(gòu)件，以達(dá)到所需的技術(shù)效果。
[0036]綜上所述，由于本發(fā)明的金屬污泥的處理方法是依序透過萃取步驟、置換步驟以及電解步驟而得到較高純度的金屬，相較于現(xiàn)有采用焚化法或冷凍萃取法而言，本發(fā)明的金屬污泥的處理方法于過程中可降低空氣污染、可避免耗能并且能節(jié)省處理成本。
[0037]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬污泥的處理方法，包括: 將一金屬污泥溶解于一第一酸性溶液中，而形成含有一第一金屬陽離子與一第一酸根陰離子的一第一化合物； 對該第一化合物進(jìn)行一萃取步驟，以使一樹脂材料與該第一化合物反應(yīng)，而形成一金屬離子以及一第二酸性溶液； 對該金屬離子進(jìn)行一置換步驟，以使一第三酸性溶液與該金屬離子反應(yīng)，而形成含有一第二金屬陽離子與一第二酸根陰離子的一第二化合物，其中該第三酸性溶液的濃度大于該第二酸性溶液的濃度；以及 對該第二化合物進(jìn)行一電解步驟，而形成一金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中將該金屬污泥溶解于該第一酸性溶液中時，還形成有一含污泥的懸浮物，在對該第一化合物進(jìn)行該萃取步驟之前，還包括: 進(jìn)行一過濾步驟，以將該含污泥懸浮物濾出；以及 對被濾出的該含污泥懸浮物進(jìn)行一脫水步驟，而形成一固體廢棄物。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該樹脂材料包括多孔性苯乙烯、多孔性二乙烯苯或多孔性聚苯乙烯。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該金屬污泥包括含銅污泥、含鎳污泥、含錫污泥、含鋅污泥、含鐵污泥、含鈦污泥或含錳污泥。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該第一酸性溶液包括硫酸、鹽酸、或硝酸。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該第二酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。
7.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該第三酸性溶液包括硫酸、鹽酸或硝酸。
8.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該第一化合物包括硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。
9.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該第二化合物包括硫酸系金屬、硝酸系金屬或鹽酸系金屬。
10.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該金屬離子包括銅離子、鎳離子、錫離子、鋅離子、鐵離子 、鈦離子或錳離子。
11.如權(quán)利要求1所述的金屬污泥的處理方法，其中該金屬包括銅、鎳、錫、鋅、鐵、鈦或猛。
【文檔編號】C25C1/00GK103834809SQ201210489174
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】廖本衛(wèi), 林鴻欽 申請人:欣興電子股份有限公司