[实用新型]金属废水的在线电沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属废水处理方法，尤其是涉及一种金属废水的在线电沉积装置。

背景技术

电镀工业广泛使用各种金属，如铜、银、金、锡、镍等。在生产过程中，大部分金属会转化为金属镀层，成为产品的一部分。但是也有相当一部分金属进入废水之中，成为重金属的污染源。为了防止重金属污染，一般采用化学沉淀法处理废水，将废水中的金属离子转化为不溶性的污泥。这种方法导致宝贵的金属资源成为废弃物，而且存在环境风险，并不是处理金属废水的最合适方法。

电镀是一种通过电化学的方法将镀液中的金属离子还原为金属并覆盖于镀件表面的技术。已经提出使用这种方法将废水中的金属离子还原并沉积于阴极（简称电沉积）之上，从而既回收了金属资源又防止污染。

目前电沉积回收废水中的金属一般采用离线回收方法，即含有金属离子的溶液定期收集到生产线以外的某个容器，然后使用电沉积装置按批次进行回收处理。与离线回收方法相比，直接从生产线回收金属的在线回收方法可以连续回收废水中的金属，流程更短，占地更少，操作更简便，投资也更省。

图1是以酸性镀铜废水为例的在线电沉积回收示意图。参照图1所示，镀件在酸性镀铜槽11中电镀后浸入回收槽12，镀件将酸性镀铜溶液带入回收槽12，回收槽12中铜离子浓度不断积累升高。电沉积装置13与回收槽12通过管路14和循环泵15连接。循环泵15将回收槽12的溶液抽出，送入电沉积装置13，经过电解后返回回收槽12，不断循环。循环中电沉积装置13以电化学还原的方式将溶液中的铜离子还原为金属铜并沉积于阴极之上，铜得到回收，回收槽12中的铜离子浓度得到控制。当铜的电沉积速度与镀液带入回收槽12的速度相同时，回收槽12中铜离子浓度达到平衡。

由于电沉积装置13一般为敞口常压状态下工作，要在循环过程中达到水量的平衡，电沉积装置13出水口的位置必须高于回收槽12，使经过电沉积装置的废水可以全部溢流返回回收槽，达到流量平衡。

图2是在线电沉积回收设备与回收槽的相对位置示意图。参照图2所示，当电沉积装置13溢流出水口13a高于回收槽12的条件可以满足的情况下，按图2的方式进行在线回收最为简单。但是随着生产装备的自动化、规模化，生产线趋于大型化，回收槽12一般都高于电沉积装置13的溢流出水口，图2方式已经不适应绝大多数生产线。

通过抬高电沉积装置13似乎也可以实现图2的方式，但是会带来二大问题。一方面，抬高电沉积装置13后设备操作维护变得困难，特别是沉积了金属的阴极取出不方便，如果为回收装置做操作平台将会占用过多生产场地。另一方面，电沉积装置13的溢流管的口径一般比较大，高于回收槽的溢流管可能跨越生产线的通道，妨碍生产操作人员的行走。

如果把电沉积装置13设计成密闭耐压的结构似乎也可以解决在线应用中的水量平衡问题。但是电解过程中在阳极和阴极上都有气体析出，气体积累有安全问题，另外密闭的电沉积装置13给日常操作带来麻烦，特别是阴极的取出和更换变得困难。因此，要实现电沉积回收技术的在线应用必须解决生产线与电沉积回收装置位差引起的流量平衡问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属废水的在线电沉积装置，以解决前述流量平衡问题。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种金属废水的在线电沉积装置，布置于生产线附近，该在线电沉积装置包括缓冲槽、电沉积室以及循环泵。该缓冲槽具有缓冲槽进口和缓冲槽出口，该缓冲槽进口的高度低于生产线上的金属废水来源的出口高度。该电沉积室具有电沉积室进口和电沉积室出口，该电沉积室中布置有阴极和阳极。该循环泵具有循环泵进口和循环泵出口，该循环泵进口连接该缓冲槽出口，该循环泵出口分为内循环分路和外循环分路，该内循环分路连接该电沉积室进口，经过该电沉积室后，从该电沉积室出口回到该缓冲槽，该外循环分路经一回流管道连接该金属废水来源，经该金属废水来源连接该缓冲槽进口。该内循环分路上设有内循环调节阀，该外循环分路设有外循环调节阀，以分别调节内循环分路和外循环分路的流量。

在本实用新型的一实施例中，该内循环分路上还设有内循环流量计，该外循环分路上还设有外循环流量计。

在本实用新型的一实施例中，该金属废水来源为回收槽，该金属废水来源的出口为回收槽的溢流口。

在本实用新型的一实施例中，该电沉积室中布置有多对阴极和阳极，阴极和阳极之间具有适当的极距。

在本实用新型的一实施例中，该阴极和阳极连接到电流可调节的直流电源。