本發(fā)明涉及廢棄物回收領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置及方法。

背景技術(shù)：

在鈦材、鋼鐵、電鍍、稀土等行業(yè)中，通常采用鹽酸、硫酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸來(lái)清洗金屬表面或使用鹽酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸來(lái)再生樹(shù)脂，因此會(huì)有大量含金屬離子的廢酸液產(chǎn)生。對(duì)于這些廢酸液如果不進(jìn)行適當(dāng)處理而直接排放，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)也浪費(fèi)了自然資源。目前處理這類廢液的方法有：藥劑中和、酸堿廢水中和、蒸發(fā)濃縮等，但不同程度的存在處理成本高、容易產(chǎn)生二次污染、未能實(shí)現(xiàn)資源回收等問(wèn)題。擴(kuò)散滲析是一種以濃度梯度作為推動(dòng)力的自發(fā)膜分離過(guò)程，由于其具有效率高、安裝和操作費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單、能耗低等優(yōu)勢(shì)，已成功應(yīng)用于鈦白粉加工、鋼鐵生產(chǎn)、有色金屬冶煉等行業(yè)中，用來(lái)處理含金屬離子廢酸液并回收無(wú)機(jī)酸。但報(bào)道的擴(kuò)散滲析方法也存在著一些不足，比如：廢酸液經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析處理后，可以得到回收酸，但是同步產(chǎn)生的含高濃度金屬酸性擴(kuò)散滲析殘液未得到有效處理，特別是其中高濃度金屬離子未能實(shí)現(xiàn)資源回收，從而在技術(shù)經(jīng)濟(jì)層面均限制了擴(kuò)散滲析方法處理含金屬離子廢酸液的廣泛應(yīng)用。電沉積方法可以利用電還原實(shí)現(xiàn)對(duì)含高濃度金屬離子廢水中金屬的回收，但是上述含金屬離子廢酸液的酸濃度太高，對(duì)電沉積裝置材質(zhì)要求苛刻，且氫離子的析氫反應(yīng)活躍，導(dǎo)致電沉積方法不能夠直接用于含金屬離子廢酸液中金屬回收?，F(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有對(duì)酸回收和金屬回收兩者同時(shí)進(jìn)行，且回收效果好這樣一個(gè)方案。

中國(guó)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?01510540264.0，公開(kāi)日2015年11月18日，公開(kāi)了“一種不銹鋼酸洗廢水資源化回收方法”，該專利采用擴(kuò)散滲析技術(shù)分離稀硫酸、稀硝酸和稀氫氟酸，對(duì)擴(kuò)散滲析殘液采用添加氧化鈣的方法中和多余的酸，再利用硫化物沉淀法去除回收擴(kuò)散滲析殘液中的混合金屬，沒(méi)有對(duì)廢液中的各種金屬進(jìn)行處理，損耗大，處理效率低。

中國(guó)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?01110150938.8，公開(kāi)日2012年12月12日，公開(kāi)了“含六價(jià)鉻廢水的處理工藝方法”，該專利采用電沉積技術(shù)處理含六價(jià)鉻的酸性解吸液，還原回收其中鉻金屬。該專利技術(shù)沒(méi)有考慮采用對(duì)其中酸回收，而是直接中和酸性解吸液后采用電沉積技術(shù)還原回收其中鉻金屬，導(dǎo)致的酸消耗過(guò)高，成本高，處理效果不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的金屬離子擴(kuò)散滲析殘液未能實(shí)現(xiàn)資源回收、無(wú)法回收金屬的問(wèn)題，本發(fā)明提供了含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置及方法，它能夠分別回收含金屬?gòu)U酸液中酸和金屬，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢棄物綜合回收。

2.技術(shù)方案

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置，包括擴(kuò)散滲析裝置與電沉積裝置組成，擴(kuò)散滲析裝置與電沉積裝置通過(guò)中間緩沖罐連接。

更進(jìn)一步的，所述的擴(kuò)散滲析裝置由若干層離子交換膜組成的膜堆，以及固定于膜堆兩側(cè)的前夾緊板和后夾緊板組成。

更進(jìn)一步的，所述的膜堆由依次設(shè)置的支撐板、密封墊、離子交換膜、密封墊、流道隔網(wǎng)、密封墊、離子交換膜、密封墊和支撐板一次疊壓而成。

更進(jìn)一步的，擴(kuò)散滲析裝置設(shè)置有兩個(gè)流道，一個(gè)流道為廢酸液流道，廢酸液流道的進(jìn)口I通過(guò)管道連接到廢酸液罐內(nèi)部，出口I通過(guò)管道并經(jīng)擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵連接到中間緩沖罐內(nèi)部，另一流道為回收流道，回收流道進(jìn)口II連接接收罐，出口II通過(guò)回收酸蠕動(dòng)泵連接回收酸槽罐，接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置分離回收的酸。分別通過(guò)兩個(gè)流道回收酸以及下一步的處理，分離方便，回收率高。

更進(jìn)一步的，所述的電沉積裝置包括電解槽，電解槽內(nèi)部設(shè)有陰極板、陽(yáng)極板和上端蓋，陰極板和陽(yáng)極板連接電源的正極和負(fù)極，電解槽的電解槽進(jìn)口和電解槽出口分別通過(guò)管道連接到中間緩沖罐和電沉積殘液池罐的內(nèi)部。

更進(jìn)一步的，中間緩沖罐和電沉積殘液池罐內(nèi)分別設(shè)置有潛水泵I和潛水泵II，并分別通過(guò)閥門I和閥門II控制管道開(kāi)啟，形成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)回路。通過(guò)泵體的設(shè)置可以控制廢酸液的處理順序以及時(shí)間。

更進(jìn)一步的，所述的管道為硅橡膠管或乳膠管。由于處理液體為酸性物質(zhì)，使用抗腐蝕性的管道進(jìn)行連接，穩(wěn)定性好，且安裝方便。

利用上述裝置處理含金屬離子廢酸液的方法，步驟如下：

步驟1：往接收罐中灌注自來(lái)水，至占罐體體積的10-90％；

步驟2：往廢酸液罐中灌注酸濃度為0.5-10mol/L、金屬離子濃度為0.1-10mol/L的含金屬離子廢酸液，至占罐體體積的10-90％；

步驟3：用回收酸槽罐接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置分離回收的酸；

步驟4：用中間緩沖罐接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置后的擴(kuò)散滲析殘液；

步驟5：擴(kuò)散滲析后，分別用廢酸液沖洗擴(kuò)散滲析裝置的廢酸液流道，用自來(lái)水沖洗擴(kuò)散滲析裝置的回收流道以排除兩個(gè)流道中的氣泡，待擴(kuò)散滲析裝置運(yùn)行60-120min到達(dá)穩(wěn)定后，開(kāi)啟擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵，并且保持?jǐn)U散滲析殘液蠕動(dòng)泵在整個(gè)聯(lián)合處理過(guò)程中始終以恒定流速運(yùn)行；

步驟6：開(kāi)啟進(jìn)口I單獨(dú)運(yùn)行擴(kuò)散滲析裝置后，然后調(diào)節(jié)中間緩沖罐中擴(kuò)散滲析殘液pH為2-7，再開(kāi)啟中間緩沖罐中的閥門I，使擴(kuò)散滲析殘液流入電解槽，然后開(kāi)啟電源運(yùn)行電沉積裝置，之后保持?jǐn)U散滲析裝置和電沉積裝置一起運(yùn)行，進(jìn)行含金屬離子廢酸液的一體化回收處理。

更進(jìn)一步的，含金屬離子廢酸液中的重金屬離子為銅離子、鎳離子、鋅離子、鎘離子、鉻離子、鉛離子、鋁離子、鐵離子、錫離子、汞離子、銀離子、金離子，或是上述離子任意兩項(xiàng)以上的混合物。可以多種金屬離子以及混合物，處理多樣化。

更進(jìn)一步的，酸為鹽酸、硫酸、硝酸，或是上述酸任意兩項(xiàng)以上的混合物?？商幚矶喾N酸以及混合物，處理回收多樣化。

由于本發(fā)明的含金屬離子廢酸液的處理裝置和處理方法利用電沉積裝置的還原重金屬離子的能力使擴(kuò)散滲析過(guò)程中產(chǎn)生的擴(kuò)散滲析殘液中的金屬得以回收，與現(xiàn)有的擴(kuò)散滲析裝置相比，不僅回收了酸資源，也回收了重金屬資源，且整個(gè)裝置布局合理，實(shí)現(xiàn)含金屬離子廢酸液在整個(gè)裝置內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)，最大程度減少與外界環(huán)境接觸，減少污染。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明的一種擴(kuò)散滲析與電沉積聯(lián)合處理含金屬離子廢酸液的方法和裝置，克服了單獨(dú)采用擴(kuò)散滲析方法時(shí)含金屬離子擴(kuò)散滲析殘液的處理和金屬回收問(wèn)題，且克服了單獨(dú)采用電沉積方法時(shí)含金屬離子廢酸液酸性太高，無(wú)法直接回收金屬的問(wèn)題，通過(guò)擴(kuò)散滲析回收處理過(guò)的廢液再經(jīng)過(guò)電沉積處理，處理影響更小，可以直接避免酸液影響對(duì)廢液進(jìn)行金屬離子的處理，獲得的金屬回收率大大提高，純度由于沒(méi)有酸液的影響，純度提高；

(2)本發(fā)明的采用多層離子交換膜組成的膜堆，通過(guò)多層固定的裝置，對(duì)廢酸液進(jìn)行處理，回收酸液效率高，根據(jù)酸液的濃度選擇不同層數(shù)的離子交換膜，可以有效保證處理效率和處理壽命，整個(gè)裝置的處理效率大大提高；

(3)本發(fā)明的一種擴(kuò)散滲析與電沉積聯(lián)合處理含金屬離子廢酸液的裝置，可回收95％以上的酸，酸濃度達(dá)到0.4-10mol/L，可回收99.5％以上的金屬，金屬純度達(dá)到98％以上；

(4)擴(kuò)散滲析裝置設(shè)置有兩個(gè)流道，一個(gè)流道為廢酸液流道，另一流道為回收流道，分別通過(guò)兩個(gè)流道回收酸以及下一步的處理，分離方便，回收率高；

(5)由于電沉積裝置包括電解槽進(jìn)行電解的廢液酸已經(jīng)被大幅度回收，避免了原有處理時(shí)候耗電量大的情況，有效保證了電解壽命，且電解效果好，維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)用大大降低；

(6)中間緩沖罐和電沉積殘液池罐內(nèi)分別設(shè)置有潛水泵I和潛水泵II，并分別通過(guò)閥門I和閥門II控制管道開(kāi)啟，形成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)回路。通過(guò)泵體的設(shè)置可以控制廢酸液的處理順序以及時(shí)間；

(7)由于處理液體為酸性物質(zhì)，使用抗腐蝕性的管道進(jìn)行連接，硅橡膠管或乳膠管穩(wěn)定性好，且安裝方便，成本低；

(8)本方案通過(guò)針對(duì)性的處理方法，有效回收了廢液中的酸以及金屬，回收效率高，純度好，速度快，且可控性好，可以針對(duì)多種酸以及金屬進(jìn)行處理；

(9)本發(fā)明的一種擴(kuò)散滲析與電沉積聯(lián)合處理含金屬離子廢酸液的方法和裝置，回收酸可以與商品酸混合后回用于生產(chǎn)，回收金屬可以直接作為副產(chǎn)品銷售，經(jīng)擴(kuò)散滲析與電沉積聯(lián)合處理最終剩余的電滲析殘液，其酸度低、金屬濃度低，可以采用經(jīng)濟(jì)有效的化學(xué)沉淀法處理后達(dá)標(biāo)排放。

附圖說(shuō)明

圖1為擴(kuò)散滲析裝置示意圖；

圖2為電沉積裝置示意圖；

圖3為擴(kuò)散滲析-電沉積聯(lián)合裝置示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、擴(kuò)散滲析裝置；2、電沉積裝置；3、中間緩沖罐；4、回收酸槽罐；5、接收罐；6、廢酸液罐；7、回收酸蠕動(dòng)泵；8、擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵；9、出口I；10、出口II；11、進(jìn)口I；12、進(jìn)口II；13、陰極板；14、陽(yáng)極板；15、電源；16、膜堆；17、前夾緊板；18、后夾緊板；19、上端蓋；20、電解槽；21、電解槽進(jìn)口；22、電解槽出口；23、電沉積殘液池罐；24、潛水泵I；25、潛水泵II；26、閥門I；27、閥門II。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本發(fā)明針對(duì)利用擴(kuò)散滲析裝置處理含金屬?gòu)U酸液以回收酸，但所產(chǎn)生的含高濃度金屬離子擴(kuò)散滲析殘液未能實(shí)現(xiàn)資源回收，以及由于含金屬?gòu)U酸液酸濃度太高導(dǎo)致無(wú)法利用電沉積裝置回收金屬等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種擴(kuò)散滲析與電沉積聯(lián)合處理含金屬離子廢酸液的方法和裝置，可以解決上述處理單元單獨(dú)使用時(shí)存在的缺陷，能夠分別回收含金屬?gòu)U酸液中酸和金屬，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢棄物綜合回收。

如圖3所示，含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置，包括擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2組成，擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2通過(guò)中間緩沖罐3連接?，F(xiàn)有技術(shù)中一般認(rèn)為擴(kuò)散滲析處理后的殘液酸度還是比較大，約1％左右，這是不能夠直接用于電沉積回收金屬的，因此現(xiàn)有技術(shù)中都沒(méi)有考慮后續(xù)接上電沉積繼續(xù)處理殘液，但是，經(jīng)過(guò)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，恰恰電沉積回收金屬也需要?dú)堃河幸欢ǖ柠}濃度，這樣才能夠提高用電效率、降低成本，且可以大幅提高回收量和回收純度；而擴(kuò)散滲析殘液和1％左右的殘余酸中和后，生成鹽，由此產(chǎn)生的電導(dǎo)性恰恰是電沉積回收金屬所需要的。擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2通過(guò)中間緩沖罐3連接，實(shí)現(xiàn)了我們所需的兩者都具有的效果和特點(diǎn)。

如圖1所示，擴(kuò)散滲析裝置1為板框式，所述的擴(kuò)散滲析裝置1由若干層離子交換膜組成的膜堆16，以及固定于膜堆16兩側(cè)的前夾緊板17和后夾緊板18組成。所述的膜堆16由依次設(shè)置的支撐板、密封墊、離子交換膜、密封墊、流道隔網(wǎng)、密封墊、離子交換膜、密封墊和支撐板一次疊壓而成。離子交換膜為5-50層，根據(jù)不同的需求和酸液濃度選擇不同的離子交換膜的層數(shù)；離子交換膜針對(duì)不同處理離子，選用不同種類的離子交換膜，本實(shí)施例處理含銅廢酸液，本處采用南大環(huán)?？萍加邢薰咎峁┑腘DADF1型陰離子交換膜，使用20層膜進(jìn)行處理，該裝置的總有效膜面積約為20cm²。

擴(kuò)散滲析裝置1設(shè)置有兩個(gè)流道，一個(gè)流道為廢酸液流道，廢酸液流道的進(jìn)口I11通過(guò)管道連接到廢酸液罐內(nèi)部，出口I9通過(guò)管道并經(jīng)擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8連接到中間緩沖罐3內(nèi)部，另一流道為回收流道，回收流道進(jìn)口II12連接接收罐5，出口II通過(guò)回收酸蠕動(dòng)泵7連接回收酸槽罐4，接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置分離回收的酸。所述的管道可以為硅橡膠管或乳膠管，本實(shí)施例選用硅橡膠管作為管道使用。

如圖2所示，所述的電沉積裝置2包括電解槽20，電解槽20內(nèi)部設(shè)有陰極板13、陽(yáng)極板14和上端蓋19，陰極板13和陽(yáng)極板14連接電源15的正極和負(fù)極，電解槽20的電解槽進(jìn)口21和電解槽出口22分別通過(guò)管道連接到中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23的內(nèi)部。中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23內(nèi)分別設(shè)置有潛水泵I24和潛水泵II25，并分別通過(guò)閥門I26和閥門II27控制管道開(kāi)啟，形成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)回路。

本實(shí)施例的裝置是在上述現(xiàn)有的板框式的擴(kuò)散滲析裝置1和電沉積裝置2的基礎(chǔ)上，將該擴(kuò)散滲析裝置1的廢酸液流道的出口I 9與中間緩沖罐3連接，電沉積裝置2的電解槽20中進(jìn)口21與中間緩沖罐3連接，在中間緩沖罐3中安置緩沖潛水泵I24如此通過(guò)中間緩沖罐3將板框式擴(kuò)散滲析裝置1和電沉積裝置2聯(lián)合起來(lái)形成一個(gè)含金屬離子廢酸液處理的集成裝置。

利用上述組裝好的廢酸液集成處理裝置進(jìn)行含金屬離子廢酸液處理操作時(shí)，先往接收罐5中灌注2L自來(lái)水至罐體容量的2/3；往廢酸液罐6中灌注2L組成為0.15mol/L CuSO₄和1.2mol/L H₂SO₄的含金屬離子廢酸液，約占罐體的2/3；用回收酸槽罐4接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后得到的回收酸；用中間緩沖罐3接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后的酸性殘液；分別用廢酸液沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的廢酸液流道和用淡水沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的回收流道以排除流道中的氣泡，然后開(kāi)啟回收酸蠕動(dòng)泵7及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8，調(diào)節(jié)一個(gè)流速作為擴(kuò)散滲析流速，并保持回收酸蠕動(dòng)泵及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵在整個(gè)集成處理過(guò)程中始終以該流速運(yùn)行。本實(shí)施例中調(diào)節(jié)擴(kuò)散滲析的流速Q(mào)為0.6L/h。在擴(kuò)散滲析裝置運(yùn)行90min達(dá)到穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)中間緩沖罐3中pH至3，開(kāi)啟電源15運(yùn)行電沉積裝置2，本實(shí)施例中電壓分別可以設(shè)置為3-9V，之后保持板框式擴(kuò)散滲析裝置1和電沉積裝置2一起運(yùn)行。

在上述含金屬離子廢酸液集成處理操作過(guò)程中，待處理的組成為0.12mol/L CuSO₄和1.2mol/L H₂SO₄的含金屬離子廢酸液通過(guò)硅橡膠管進(jìn)入到本發(fā)明集成處理裝置中的板框式擴(kuò)散滲析裝置1的廢酸液流道，與接收罐5的接收液進(jìn)行充分傳質(zhì)交換，然后通過(guò)硅橡膠管并經(jīng)擴(kuò)散滲析蠕動(dòng)泵8最終達(dá)到中間緩沖罐3，其中在傳質(zhì)交換的過(guò)程中，含金屬離子廢酸液中的硫酸透過(guò)陰離子交換膜達(dá)到回收流道，然后通過(guò)硅橡膠管并經(jīng)回收酸蠕動(dòng)泵7最終到達(dá)回收酸罐，與商品酸混合后可以返回生產(chǎn)重復(fù)利用。中間緩沖罐3中的擴(kuò)散滲析殘液調(diào)節(jié)pH為3后，通過(guò)潛水泵24泵入電沉積裝置2電解槽20中，在擴(kuò)散滲析殘液淹沒(méi)電沉積裝置陰、陽(yáng)極板后，開(kāi)啟電源15運(yùn)行電沉積裝置2，之后保持?jǐn)U散滲析裝置1和電沉積裝置2一起運(yùn)行。當(dāng)電沉積裝置2中的金屬離子濃度低于一定濃度時(shí)，此處為1％，開(kāi)啟閥門II27將電沉積裝置出水泵入廢水處理系統(tǒng)中。因此，本發(fā)明是利用集成處理裝置中的擴(kuò)散滲析裝置1先回收廢酸液中的酸，同時(shí)降低廢酸液中酸的濃度，再用電沉積裝置2回收廢酸液中的重金屬，最終出水經(jīng)水處理系統(tǒng)后達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)上述處理操作過(guò)程，所得部分結(jié)果整理如表1。

表1綜合處理含銅廢酸液實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表1可以看出：相比于單一的擴(kuò)散滲析裝置，本集成裝置不僅回收了酸，而且回收了銅；隨著Q的增加，酸回收率和回收酸濃度變小，而銅回收率及電流效率增大；隨著電壓的增加，酸回收率和回收酸濃度變化不大，而銅回收率及電流效率增大；對(duì)于集成裝置來(lái)說(shuō)，選擇各操作參數(shù)時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方面的影響。

利用本發(fā)明廢液處理集成裝置進(jìn)行含金屬離子廢酸液處理操作的上述過(guò)程中，得到回收酸的同時(shí)，也降低了廢液中的酸濃度，再將經(jīng)酸分離后的廢液作為電沉積裝置的接受液，回收其中的金屬。通過(guò)將兩種裝置的聯(lián)合使用，既彌補(bǔ)了以往被忽視的擴(kuò)散滲析殘液處理問(wèn)題，又大幅度降低了含銅樹(shù)脂脫附液的酸濃度，拓展了電沉積法的適用范圍，實(shí)現(xiàn)酸和重金屬的有效回收利用，從而實(shí)現(xiàn)含金屬離子廢酸液資源化的目的。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置，包括擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2組成，擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2通過(guò)中間緩沖罐3連接，實(shí)現(xiàn)了我們所需的兩者都具有的效果和特點(diǎn)。

如圖1所示，擴(kuò)散滲析裝置1為板框式，所述的擴(kuò)散滲析裝置1由若干層離子交換膜組成的膜堆16，以及固定于膜堆16兩側(cè)的前夾緊板17和后夾緊板18組成。所述的膜堆16由依次設(shè)置的支撐板、密封墊、離子交換膜、密封墊、流道隔網(wǎng)、密封墊、離子交換膜、密封墊和支撐板一次疊壓而成。離子交換膜為5-50層，根據(jù)不同的需求和酸液濃度選擇不同的離子交換膜的層數(shù)；離子交換膜針對(duì)不同處理離子，選用不同種類的離子交換膜，本實(shí)施例處理含鎳廢酸液，本處采用南大環(huán)?？萍加邢薰咎峁┑腘DADF1型陰離子交換膜，使用5層膜進(jìn)行處理，該裝置的總有效膜面積約為10cm²。

擴(kuò)散滲析裝置1設(shè)置有兩個(gè)流道，一個(gè)流道為廢酸液流道，廢酸液流道的進(jìn)口I11通過(guò)管道連接到廢酸液罐內(nèi)部，出口I9通過(guò)管道并經(jīng)擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8連接到中間緩沖罐3內(nèi)部，另一流道為回收流道，回收流道進(jìn)口II12連接接收罐5，出口II通過(guò)回收酸蠕動(dòng)泵7連接回收酸槽罐4，接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置分離回收的酸。所述的管道可以為硅橡膠管或乳膠管，本實(shí)施例選用乳膠管作為管道使用。

如圖2所示，所述的電沉積裝置2包括電解槽20，電解槽20內(nèi)部設(shè)有陰極板13、陽(yáng)極板14和上端蓋19，陰極板13和陽(yáng)極板14連接電源15的正極和負(fù)極，電解槽20的電解槽進(jìn)口21和電解槽出口22分別通過(guò)管道連接到中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23的內(nèi)部。中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23內(nèi)分別設(shè)置有潛水泵I24和潛水泵II25，并分別通過(guò)閥門I26和閥門II27控制管道開(kāi)啟，形成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)回路。

利用上述組裝好的廢酸液集成處理裝置進(jìn)行含金屬離子廢酸液處理操作時(shí)，先往接收罐5中灌注1L自來(lái)水至罐體容量的10％；往廢酸液罐6中灌注1L組成為0.1mol/L含鎳廢酸液和0.5mol/L鹽酸的含金屬離子廢酸液，約占罐體的10％；用回收酸槽罐4接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后得到的回收酸；用中間緩沖罐3接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后的酸性殘液；分別用廢酸液沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的廢酸液流道和用淡水沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的回收流道以排除流道中的氣泡，然后開(kāi)啟回收酸蠕動(dòng)泵7及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8，調(diào)節(jié)一個(gè)流速作為擴(kuò)散滲析流速，并保持回收酸蠕動(dòng)泵及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵在整個(gè)集成處理過(guò)程中始終以該流速運(yùn)行。本實(shí)施例中調(diào)節(jié)擴(kuò)散滲析的流速Q(mào)為0.3L/h。在擴(kuò)散滲析裝置運(yùn)行60min達(dá)到穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)中間緩沖罐3中pH至2，開(kāi)啟電源15運(yùn)行電沉積裝置2，本實(shí)施例中電壓設(shè)置為9V，之后保持板框式擴(kuò)散滲析裝置1和電沉積裝置2一起運(yùn)行。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的含金屬?gòu)U酸液的一體化回收裝置，包括擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2組成，擴(kuò)散滲析裝置1與電沉積裝置2通過(guò)中間緩沖罐3連接，實(shí)現(xiàn)了我們所需的兩者都具有的效果和特點(diǎn)。

如圖1所示，擴(kuò)散滲析裝置1為板框式，所述的擴(kuò)散滲析裝置1由若干層離子交換膜組成的膜堆16，以及固定于膜堆16兩側(cè)的前夾緊板17和后夾緊板18組成。所述的膜堆16由依次設(shè)置的支撐板、密封墊、離子交換膜、密封墊、流道隔網(wǎng)、密封墊、離子交換膜、密封墊和支撐板一次疊壓而成。離子交換膜為5-50層，根據(jù)不同的需求和酸液濃度選擇不同的離子交換膜的層數(shù)；離子交換膜針對(duì)不同處理離子，選用不同種類的離子交換膜，本實(shí)施例處理含鎳廢酸液，本處采用南大環(huán)?？萍加邢薰咎峁┑腘DADF1型陰離子交換膜，使用50層膜進(jìn)行處理，該裝置的總有效膜面積約為80cm²。

擴(kuò)散滲析裝置1設(shè)置有兩個(gè)流道，一個(gè)流道為廢酸液流道，廢酸液流道的進(jìn)口I11通過(guò)管道連接到廢酸液罐內(nèi)部，出口I9通過(guò)管道并經(jīng)擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8連接到中間緩沖罐3內(nèi)部，另一流道為回收流道，回收流道進(jìn)口II12連接接收罐5，出口II通過(guò)回收酸蠕動(dòng)泵7連接回收酸槽罐4，接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置分離回收的酸。所述的管道可以為硅橡膠管或乳膠管，本實(shí)施例選用乳膠管作為管道使用。

如圖2所示，所述的電沉積裝置2包括電解槽20，電解槽20內(nèi)部設(shè)有陰極板13、陽(yáng)極板14和上端蓋19，陰極板13和陽(yáng)極板14連接電源15的正極和負(fù)極，電解槽20的電解槽進(jìn)口21和電解槽出口22分別通過(guò)管道連接到中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23的內(nèi)部。中間緩沖罐3和電沉積殘液池罐23內(nèi)分別設(shè)置有潛水泵I24和潛水泵II25，并分別通過(guò)閥門I26和閥門II27控制管道開(kāi)啟，形成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)回路。

利用上述組裝好的廢酸液集成處理裝置進(jìn)行含金屬離子廢酸液處理操作時(shí)，先往接收罐5中灌注2L自來(lái)水至罐體容量的90％；往廢酸液罐6中灌注2L組成為10mol/L含鋅廢酸液和10mol/L硝酸的含金屬離子廢酸液，約占罐體的90％；用回收酸槽罐4接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后得到的回收酸；用中間緩沖罐3接收經(jīng)擴(kuò)散滲析處理后的酸性殘液；分別用廢酸液沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的廢酸液流道和用淡水沖洗板框式擴(kuò)散滲析裝置的回收流道以排除流道中的氣泡，然后開(kāi)啟回收酸蠕動(dòng)泵7及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8，調(diào)節(jié)一個(gè)流速作為擴(kuò)散滲析流速，并保持回收酸蠕動(dòng)泵及擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵在整個(gè)集成處理過(guò)程中始終以該流速運(yùn)行。本實(shí)施例中調(diào)節(jié)擴(kuò)散滲析的流速Q(mào)為0.6L/h。在擴(kuò)散滲析裝置運(yùn)行120min達(dá)到穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)中間緩沖罐3中pH至7，開(kāi)啟電源15運(yùn)行電沉積裝置2，本實(shí)施例中電壓設(shè)置為6V，之后保持板框式擴(kuò)散滲析裝置1和電沉積裝置2一起運(yùn)行。

實(shí)施例4

實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，含酸廢液包括了硫酸和鹽酸混合液，需要處理的金屬離子為鋁離子、鐵離子的酸混合液。

實(shí)施例5

實(shí)施例5與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于，含酸廢液包括了硫酸、鹽酸和硝酸的混合液，需要處理的金屬離子為銅離子、鎳離子、鋅離子、鎘離子、鉻離子、鉛離子、鋁離子、鐵離子、錫離子、汞離子、銀離子、金離子任意兩項(xiàng)以上的混合物。

實(shí)施例6

利用裝置處理含金屬離子廢酸液的方法，步驟如下：

步驟1：往接收罐5中灌注自來(lái)水，至占罐體體積的10-90％；

步驟2：往廢酸液罐6中灌注酸濃度為0.5-10mol/L、金屬離子濃度為0.1-10mol/L的含金屬離子廢酸液，至占罐體體積的10-90％；含金屬離子廢酸液中的重金屬離子為銅離子、鎳離子、鋅離子、鎘離子、鉻離子、鉛離子、鋁離子、鐵離子、錫離子、汞離子、銀離子、金離子，或是上述離子任意兩項(xiàng)以上的混合物。酸為鹽酸、硫酸、硝酸，或是上述酸任意兩項(xiàng)以上的混合物。

步驟3：用回收酸槽罐4接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置1分離回收的酸；

步驟4：用中間緩沖罐3接收經(jīng)過(guò)擴(kuò)散滲析裝置1后的擴(kuò)散滲析殘液；

步驟5：擴(kuò)散滲析后，分別用廢酸液沖洗擴(kuò)散滲析裝置1的廢酸液流道，用自來(lái)水沖洗擴(kuò)散滲析裝置的回收流道以排除兩個(gè)流道中的氣泡，待擴(kuò)散滲析裝置1運(yùn)行60-120min到達(dá)穩(wěn)定后，開(kāi)啟擴(kuò)散滲析殘液蠕動(dòng)泵8，并且保持?jǐn)U散滲析殘液蠕動(dòng)泵8在整個(gè)聯(lián)合處理過(guò)程中始終以恒定流速運(yùn)行；

步驟6：開(kāi)啟進(jìn)口I 11單獨(dú)運(yùn)行擴(kuò)散滲析裝置1后，然后調(diào)節(jié)中間緩沖罐3中擴(kuò)散滲析殘液pH為2-7，再開(kāi)啟中間緩沖罐3中的閥門I26，使擴(kuò)散滲析殘液流入電解槽20，然后開(kāi)啟電源15運(yùn)行電沉積裝置2，之后保持?jǐn)U散滲析裝置1和電沉積裝置2一起運(yùn)行，進(jìn)行含金屬離子廢酸液的一體化回收處理。

以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，在不背離本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此，權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)限制所涉及的權(quán)利要求。