电镀污泥中铜的回收利用及其资源化技术研究
北极星环保网讯:本文综述了电镀污泥中铜的回收及资源化技术，分析了各种铜的回收方法及其优缺点，阐述了回收技术的机理。理论与实践表明，实现电镀污泥的资源化管理和利用，对于实现经济社会可持续发展具有深远的现实意义，并将在未来经济发展中逐步展现出良好的应用前景。
我国有电镀厂1万多家，每年排放电镀废水约40亿立方米。大部分电镀厂小而散，技术相对落后，多以镀铜、镀锌、镀镍、镀铬为主。目前处理电镀废水多采用化学沉淀法，因此在处理过程中会产生大量含有Cu等重金属的混合污泥，这种混合污泥含有多种金属成分，性质复杂，是国内外公认的公害之一。
如果将电镀污泥作为廉价的二次再生资源，将其中的铜进行回收利用，不仅可以缓解环境污染、实现清洁生产，而且具有显著的生态效益和经济效益。因此，开展含铜污泥资源化利用、铜回收利用等综合利用技术研究，对我国实现可持续发展具有深远的现实意义。
1 从电镀污泥中回收铜的主要工艺流程及技术
1.1 铜回收的一般流程
1.1.1 铜浸出
污泥经过一定的预处理后，用氨水、硫酸或硫酸铁进行浸出，从污泥中提取铜。氨水具有良好的浸出选择性，但氨水有刺激性气味，对浸出装置的密封程度要求较高。当NH3浓度大于18%时，氨水蒸发较多，会造成氨的损失和操作环境恶化；硫酸浸出反应时间较短，效率较高，但硫酸腐蚀性强，对反应器的防腐要求较高；硫酸铁浸出效率较高，但反应时间较长，因此需要较大的反应器容积。采用何种浸出方式，应根据污泥的性质决定。
1.1.2 浸出液中铜的分离与净化采用各种技术对浸出液中的铜进行分离、提取，然后以金属铜或铜盐的形式回收。
1.2 主要铜回收技术
根据铜的回收程度，电镀含铜污泥的处理及综合利用方法可分为三类。（1）在不回收金属铜的情况下，对电镀含铜污泥进行稳定化处理，使其对环境的危害降到最低。电镀污泥主要采用固化剂进行固化、稳定化处理后填埋、回收或堆放。（2）对电镀含铜污泥进行综合利用，即采用一系列处理措施，将电镀含铜污泥加工成建筑材料、改性塑料、鞣剂等工业原料。
（3）利用多种物理、化学处理方法，从污泥中提取铜，最终以金属铜或铜盐的形式回收，实现电镀污泥的资源化利用。
2 电镀污泥资源化利用技术
2.1电镀污泥焚烧固化填埋处理技术
该技术采用一系列方法处理电镀污泥，使其中的重金属不再污染环境，对处理含有大量重金属的电镀污泥十分有效。其主要优点是：设备、工艺简单；投资、电耗及运行费用低，固化剂水泥及其他添加剂廉价易得；操作条件简单，常温下即可进行；固化体强度高，长期稳定性好；耐热、耐候性强，是一种简单有效的控制电镀污泥污染的方法。但其中的重金属未能得到再利用，造成了资源的浪费。
2.2 制备工业复合材料
2.2.1氧化铁综合利用技术电镀污泥多为铁盐处理电镀废水后产生的絮凝产物，一般含有大量的铁离子。实践证明，通过适当的技术，可以将其转化为复合氧化铁。在生成复合氧化铁的过程中，重金属离子几乎全部进入氧化铁晶格并被固化。其中，铁离子与其它金属离子以离子键结合在反尖晶石面型立方结构的四氧化三铁晶格节点上，在pH值3～10范围内很难再溶解，从而消除了污染。
铁氧体固化产物性质稳定，具有磁性，可作为磁性材料利用，且易于分离，产品可进一步加工，是高品位的综合利用产品，处理方法简单，可实现无害化与综合利用的统一，比传统的固化、填埋处理方式更加合理、高效。
2.2.2 建筑材料、改性塑料、鞣剂及其他工业原料生产
此方法适用于各种电镀污泥的处理，污泥消耗量大，经济效益明显。上海市闸北区环保综合厂已建成一条年处理电镀污泥1200吨的生产线，并已工业化生产多年，效果良好。
2.3 以金属铜或铜盐形式回收铜
2.3.1湿法冶金重金属回收技术
重金属湿法回收可以从多种成分的电镀污泥中回收铜、镍、锌等重金属，资源回收程度较高，处理效果比较稳定。工艺主要包括浸出、置换、净化、硫酸镍制备、固化等步骤。该工艺可得到品位在90%以上的海绵铜粉，铜回收率达到95%。但该技术采用置换法回收铜，置换效率低，成本高，且不能有效回收铬，具有一定的局限性。
2.3.2离子交换膜法一般采用液膜进行回收。液膜包括无载体液膜、载体液膜、浸渍液膜等。当液膜分散于电镀污泥浸出液中时，移动载体在膜外相界面选择性地络合重金属离子，然后在液膜中扩散，在膜内界面解络合。
重金属离子进入膜内相并被富集，移动载体返回膜外相界面。此过程持续进行，废水得到净化，重金属得到回收利用。膜分离的优点是：能量转化率高、装置简单、操作方便、容易控制、分离效率高。但投资较大，运行费用高，膜寿命短，易堵塞，运行管理繁琐，处理费用相对昂贵。
2.3.3溶剂萃取法20世纪70年代，瑞典提出了H-MAR、AM-MAR“浸出-溶剂萃取”工艺，使电镀污泥中铜、锌、镍的回收率达到70%，并形成了工业规模；美国在此工艺基础上进行改进，使铜、镍的回收率达到90%以上。