一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺，包括以下步骤：采用硫醇树脂对含铊溶液进行吸附除铊，清洗吸附有铊的铊吸附树脂，洗脱树脂中的铊，对洗脱后液进行沉淀除杂、还原处理，对海绵铊进行清洗、熔化铸锭，得到金属铊锭。本发明专利技术资源化回收工艺，以硫醇树脂作为铊吸附树脂，能够高选择性的吸附溶液中的Tl

【技术实现步骤摘要】
一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺


[0001]本专利技术属于含铊废水处理及金属资源化回收领域，涉及一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺。

技术介绍

[0002]铊是目前毒性及危害性最大的稀有分散元素之一，具有生物蓄积性。铊及其化合物对生物体具有诱变性、致癌性和致畸性，其对人类的毒性远大于Hg、Cd、Pb、As、Sb等其他重金属元素。铊可以通过消化道、呼吸系统以及皮肤接触等方式进入人体，参与人体新陈代谢，对人体神经系统及中枢系统会造成持续性伤害。铊在地壳中分布广，含量低，但能与许多元素共存于许多矿石中，当矿石得到利用时，铊便与其它元素一起进入环境中。涉铊行业主要集中在铅锌冶炼、钢铁冶炼、化工生产、颜料制造等行业。伴随着人类活动，加剧了铊的环境迁移，使得一些土壤环境中、自然流域中都受到了铊及铊化合物的污染。
[0003]针对铊的特性，对铊的治理技术主要分为电化学法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜法、生化法等。
[0004]电化学法：主要是采用电絮凝工艺和电催化氧化法工艺，电絮凝工艺铈利用电解产生的高活性聚合金属氢氧化物及其聚合物进行吸附和混凝，电催化氧化法是将Tl
+
即被氧化成TI
3+
进行去除，但是，工艺流程长，且需要复杂的预处理工序。
[0005]化学沉淀法：有氧化沉淀法、吸附沉淀法和硫化沉淀法，利用Tl(OH)3和Tl2S等溶解度很小的特点，进行氧化中和或硫化沉淀，但是，需要投加大量药剂，一般出水只能稳定在0.05mg/L左右，而且需要提高铊脱除率时，需要成倍的最大药剂量，另外，难以稳定将铊降至0.005mg/L以下。
[0006]离子交换法：可采用阳离子交换树脂对Tl
+
进行吸附去除，但受水质Ca、Mg等其它金属离子的影响，常规的树脂难以彻底将铊与其他金属分离开。也可采用阴离子交换树脂对TlCl4‑
和Tl(SO4)2‑
等三价铊的阴离子配合物进行吸附去除，但其只能针对特定的铊的阴离子配合物，且前置处理条件复杂，铊的脱除率不高，所得氯化亚铊产品纯度不高。另外，现有技术中采用含巯基的大孔螯合树脂对废水中铊离子的吸附效果较差，并不能将铊离子（Tl
3+
）从废水中彻底分离出来，而且该含巯基的大孔螯合树脂也会吸附其他金属离子，对铊离子（Tl
+
）的选择性较差，因而不利于获得高纯度的铊产品，这也极大的限制了废水中铊的资源化利用。
[0007]吸附法：利用活性炭或金属氧化物等吸附材料进行吸附脱除，例如利用纳米级铁酸锰吸附剂，可将铊降至0.02mg/L，但需要先对原水进行氧化。
[0008]膜法：主要采用纳滤膜或反渗透膜，可将铊等各类盐类、胶体、微生物、有机物等均进行拦截，但其投资和运行成本高，特别是原水盐分较高时。
[0009]生化法：利用微生物的代谢作用，与污染物之间进行间接或直接的氧化还原反应，但是处理效果一般，且抗冲击性差。
[0010]特别是，上述缺陷的存在，使得含铊溶液中的铊难以实现有效的资源化回收利用。
因此，获得一种工艺简单、操作方便、处理成本低、收益高的含铊溶液中铊的资源化回收工艺，对于彻底解决铊污染问题以及提高铊的资源化利用率具有重要的意义。

技术实现思路

[0011]本专利技术需要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、处理成本低、收益高的含铊溶液中铊的资源化回收工艺。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺，包括以下步骤：S1、采用铊吸附树脂对含铊溶液进行吸附除铊，得到除铊后液；所述铊吸附树脂为硫醇树脂；S2、采用第一清洗液对吸附有铊的铊吸附树脂进行第一次清洗，得到第一清洗废水；S3、采用洗脱液对吸附有铊的铊吸附树脂进行洗脱，得到空载铊吸附树脂和含铊洗脱液；S4、调节含铊洗脱液的氧化还原电位至0～200mV，保持0.5h以上，加入沉淀剂进行沉淀除杂，过滤，得到废渣和除杂后液；S5、往除杂后液中加入还原剂进行还原反应，过滤，得到海绵铊和还原后液；S6、对海绵铊进行清洗，熔化铸锭，得到金属铊锭。
[0013]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S1中，所述铊吸附树脂填充在吸附柱中，多个所述吸附柱以串联的方式进行吸附；所述含铊溶液流过吸附柱的速度为1BV/h～40BV/h；所述硫醇树脂为甲基硫醇树脂。
[0014]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S1中，所述含铊溶液中铊的初始浓度为0.005mg/L～100 mg/L；所述含铊溶液的pH＞1；所述含铊溶液在进行吸附之前还包括以下处理：采用孔径为1μm的过滤膜对含铊溶液进行过滤，去除溶液中的悬浮物；所述除铊后液达标后排放。
[0015]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S2中，所述第一清洗液包括水、质量浓度为0.1%～20%的氢氧化钠溶液、质量浓度为0.1%～3%的盐酸溶液、质量浓度为0.1%～3%的硫酸溶液中的至少一种；所述第一清洗液的用量为1BV～5BV；所述第一清洗液的速度为1BV/h～10BV/h；所述第一清洗废水返回至步骤S1中的含铊溶液中。
[0016]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S3中，所述洗脱液包括质量浓度为1%～36%的盐酸溶液、质量浓度为1%～50%的硫酸溶液、盐酸/氯盐的混合溶液中的至少一种；所述盐酸/氯盐的混合溶液中盐酸的质量浓度为0.1%～5%，氯盐的质量浓度为10%～30%；所述氯盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁中的至少一种；所述洗脱液的用量为3BV～10BV；所述洗脱液的速度为1BV/h～10BV/h。
[0017]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S3中，所述空载铊吸附树脂，还包括以下处理：采用第二清洗液对空载铊吸附树脂进行清洗，得到再生铊吸附树脂和第二清洗废水；所述第二清洗液包括水、质量浓度为0.1%～5%的氢氧化钠溶液、质量浓度为0.1%～3%的盐酸溶液、质量浓度为0.1%～3%的硫酸溶液中的至少一种；所述第二清洗液的用量为1BV～5BV；所述第二清洗液的速度为1BV/h～10BV/h；所述再生铊吸附树脂返回至步骤S1中，用
于对含铊溶液进行吸附除铊；所述第二清洗废水作为溶剂，用于配制洗脱液。
[0018]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S4中，采用ORP调节剂调节含铊洗脱液的氧化还原电位；所述ORP调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、甲酸、水合肼、硫酸亚铁、亚硫酸钠、双氧水中的至少一种。
[0019]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S4中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种；所述沉淀除杂的处理过程中调节体系的pH值为8～12。
[0020]上述的资源化回收工艺，进一步改进的，所述S5中，所述还原剂的加入量为还原铊理论量的1～1.5倍；所述还原剂为甲酸、水合肼、硫酸亚铁、亚硫酸钠、锌粉、铝粉中的至少一种；所述还原反应过程中控制温度为40℃～90℃；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用铊吸附树脂对含铊溶液进行吸附除铊，得到除铊后液；所述铊吸附树脂为硫醇树脂；S2、采用第一清洗液对吸附有铊的铊吸附树脂进行第一次清洗，得到第一清洗废水；S3、采用洗脱液对吸附有铊的铊吸附树脂进行洗脱，得到空载铊吸附树脂和含铊洗脱液；S4、调节含铊洗脱液的氧化还原电位至0～200mV，保持0.5h以上，加入沉淀剂进行沉淀除杂，过滤，得到废渣和除杂后液；S5、往除杂后液中加入还原剂进行还原反应，过滤，得到海绵铊和还原后液；S6、对海绵铊进行清洗，熔化铸锭，得到金属铊锭。2.根据权利要求1所述的资源化回收工艺，其特征在于，所述S1中，所述铊吸附树脂填充在吸附柱中，多个所述吸附柱以串联的方式进行吸附；所述含铊溶液流过吸附柱的速度为1BV/h～40BV/h；所述硫醇树脂为甲基硫醇树脂。3.根据权利要求2所述的资源化回收工艺，其特征在于，所述S1中，所述含铊溶液中铊的初始浓度为0.005mg/L～100 mg/L；所述含铊溶液的pH＞1；所述含铊溶液在进行吸附之前还包括以下处理：采用孔径为1μm的过滤膜对含铊溶液进行过滤，去除溶液中的悬浮物；所述除铊后液达标后排放。4.根据权利要求1～3中任一项所述的资源化回收工艺，其特征在于，所述S2中，所述第一清洗液包括水、质量浓度为0.1%～20%的氢氧化钠溶液、质量浓度为0.1%～3%的盐酸溶液、质量浓度为0.1%～3%的硫酸溶液中的至少一种；所述第一清洗液的用量为1BV～5BV；所述第一清洗液的速度为1BV/h～10BV/h；所述第一清洗废水返回至步骤S1中的含铊溶液中。5.根据权利要求1～3中任一项所述的资源化回收工艺，其特征在于，所述S3中，所述洗脱液包括质量浓度为1%～36%的盐酸溶液、质量浓度为1%～50%的硫酸溶液、盐酸/氯盐的混合溶液中的至少一种；所述盐酸/氯盐的混合溶液中盐酸的质量浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏栋，蒋晓云，岳士翔，刘雅倩，易亚男，曾平，李智芸，陈伟，张悦，
申请(专利权)人：长沙华时捷环保科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：