权利要求
1.一种吸附剂颗粒，其特征在于，包括金属氧化物和/或膨润土;所述吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，直径为1～3mm。
2.根据权利要求1所述的吸附剂颗粒，其特征在于，所述金属氧化物包括Sb2O3、Sb2O5、TiO2和ZrO2中的一种或几种。
3.权利要求1或2所述吸附剂颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将金属氧化物和/或膨润土、粘结剂和造孔剂混合，依次进行制粒和焙烧，得到所述吸附剂颗粒。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为600～1100℃，时间为8～12h。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚乙二醇、羧甲基纤维素钠和硅酸钠中的一种或几种;所述造孔剂包括无机铵盐和水中的一种或几种。
6.权利要求1或2所述的吸附剂颗粒或者权利要求3～5任意一项所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒在
铜电解液连续化脱砷中的应用。
7.一种铜电解液连续化脱砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
连续通入铜电解液与吸附剂颗粒接触，进行砷、锑和铋离子的吸附，待连续排出的铜电解液净化液中砷、锑和铋离子含量不再下降，停止通入所述铜电解液，得到连续排出的铜电解液净化液和负载吸附剂颗粒;所述吸附剂颗粒为权利要求1或2所述的吸附剂颗粒或者权利要求3～5任意一项所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒;
连续通入第一再生液与所述负载吸附剂颗粒接触，进行铜离子和
镍离子的去除，待第一再生液的排出液中不再检测到铜离子和镍离子，停止通入所述第一再生液，得到去除铜离子和镍离子的负载吸附剂;
连续通入第二再生液与所述去除铜离子和镍离子的负载吸附剂接触，进行砷、锑和铋离子的去除，待第二再生液的排出液中不再检测到砷、锑和铋离子，停止通入所述第二再生液，得到再生吸附剂颗粒;
连续通入铜电解液与所述再生吸附剂颗粒接触，进入下一个吸附周期，一个吸附周期包括所述吸附、铜离子和镍离子的去除以及砷、锑和铋离子的去除。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一再生液包括水;所述第二再生液包括碱性溶液。
9.一种利用权利要求7或8所述的方法进行铜电解液连续化脱砷的装置，包括：铜电解液进管(1)、再生液进管(2)、吸附剂承载腔体(3)、铜电解液出管(8)和再生液出管(9);
所述铜电解液进管(1)和所述铜电解液出管(8)与所述吸附剂承载腔体(3)连通，且采用下进上出的方式;
所述再生液进管(2)和所述再生液出管(9)与所述吸附剂承载腔体(3)连通，且采用下进上出的方式。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述吸附剂缓冲框(4)为多孔结构，孔径为0.1～0.5mm。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
湿法冶金技术领域，具体涉及一种吸附剂颗粒及其制备方法和应用、一种铜电解液连续化脱砷的方法和装置。
背景技术
[0002]工业上对铜电解精炼的电解液中砷、锑、铋有害杂质需进行脱除以保障合格的电解指标。通过添加吸附剂实现电解液中砷、锑、铋的脱除是重要的除杂新工艺之一，如采用锑或/和铋的氧化物及其水合物为吸附剂脱除铜电解液中砷或者以五氧化二锑和硫酸锑为原料合成锑基吸附剂脱除电解液中砷、锑、铋。
[0003]但以上现有电解液吸附除杂工艺均采用粉末状吸附剂，吸附过程存在多个工序、间断性操作、过程繁琐、占据空间大。
发明内容
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸附剂颗粒及其制备方法和应用、一种铜电解液连续化脱砷的方法和装置。本发明采用吸附剂颗粒进行砷、锑和铋离子的连续脱除，通过连续化操作简化吸附除杂工序。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供如下方案：
[0006]本发明提供了一种吸附剂颗粒，包括金属氧化物和/或膨润土;所述吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，直径为1～3mm。
[0007]优选的，所述金属氧化物包括Sb2O3、Sb2O5、TiO2和ZrO2中的一种或几种。
[0008]本发明提供了上述方案所述吸附剂颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将金属氧化物和/或膨润土、粘结剂和造孔剂混合，依次进行制粒和焙烧，得到所述吸附剂颗粒。
[0010]优选的，所述焙烧的温度为600～1100℃，时间为8～12h。
[0011]优选的，所述粘结剂包括聚乙二醇、羧甲基纤维素钠和硅酸钠中的一种或几种;所述造孔剂包括无机铵盐和水中的一种或几种。
[0012]本发明提供了上述方案所述的吸附剂颗粒或者上述方案所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒在铜电解液连续化脱砷中的应用。
[0013]本发明提供了一种铜电解液连续化脱砷的方法，包括以下步骤：
[0014]连续通入铜电解液与吸附剂颗粒接触，进行砷、锑和铋离子的吸附，待连续排出的铜电解液净化液中砷、锑和铋离子含量不再下降，停止通入所述铜电解液，得到连续排出的铜电解液净化液和负载吸附剂颗粒;所述吸附剂颗粒为权利要求1或2所述的吸附剂颗粒或者权利要求3～5任意一项所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒;
[0015]连续通入第一再生液与所述负载吸附剂颗粒接触，进行铜离子和镍离子的去除，待第一再生液的排出液中不再检测到铜离子和镍离子，停止通入所述第一再生液，得到去除铜离子和镍离子的负载吸附剂;
[0016]连续通入第二再生液与所述去除铜离子和镍离子的负载吸附剂接触，进行砷、锑和铋离子的去除，待第二再生液的排出液中不再检测到砷、锑和铋离子，停止通入所述第二再生液，得到再生吸附剂颗粒;
[0017]连续通入铜电解液与所述再生吸附剂颗粒接触，进入下一个吸附周期，一个吸附周期包括所述吸附、铜离子和镍离子的去除以及砷、锑和铋离子的去除。
[0018]优选的，所述第一再生液包括水;所述第二再生液包括碱性溶液。
[0019]本发明提供了一种利用上述方案所述的方法进行铜电解液连续化脱砷的装置，包括：铜电解液进管1、再生液进管2、吸附剂承载腔体3、铜电解液出管8和再生液出管9;
[0020]所述铜电解液进管1和所述铜电解液出管8与所述吸附剂承载腔体3连通，且采用下进上出的方式;
[0021]所述再生液进管2和所述再生液出管9与所述吸附剂承载腔体3连通，且采用下进上出的方式。
[0022]优选的，所述吸附剂缓冲框4为多孔结构，孔径为0.1～0.5mm。
[0023]本发明提供了一种吸附剂颗粒，包括金属氧化物和/或膨润土;所述吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，直径为1～3mm。本发明采用的吸附剂为颗粒状，省略了制备粉状吸附剂需调浆反应及过滤的步骤。本发明通过将吸附剂制粒并集成至连续化操作装置，结构紧凑、灵活简便、运行稳定，可以满足铜电解液连续化脱除砷、锑、铋等有害杂质，提高电解液净化效率。
[0024]本发明提供了一种铜电解液连续化脱砷的方法，通过连续化操作简化吸附除杂工序，提高净化操作效率。此外，本发明将吸附剂颗粒的再生过程和吸附剂颗粒的吸附过程连续进行，相比现有技术中的搅拌吸附-液固分离-滤渣再生的多工序串行方式，简化了操作工序、降低厂房占用面积、节约人工成本。
[0025]本发明提供了一种利用上述方案进行铜电解液连续化脱砷的装置，本发明提供的装置能够实现铜电解液的连续净化，装置占据空间小、便携化。此外，本发明设置铜电解液出管8和再生液出管9两个出管，便于铜离子和镍离子以及砷、锑和铋离子的检测，且能够针对性处理。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明装置结构示意图，其中1-铜电解液进管、2-再生液进管、3-吸附剂承载腔体、4-吸附剂缓冲框、5-吸附剂颗粒、6-上下装卸板、7-密封垫圈、8-铜电解液出管和9-再生液出管。
具体实施方式
[0028]本发明提供了一种吸附剂颗粒，包括金属氧化物和/或膨润土;所述吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，直径为1～3mm。
[0029]在本发明中，所述金属氧化物优选包括Sb2O3、Sb2O5、TiO2和ZrO2中的一种或几种。本发明通过添加金属氧化物和/或膨润土作为吸附脱砷的活性物质。
[0030]在本发明中，所述吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，在本发明的实施例中，具体可以为60%、70%、80%或90%;所述吸附剂颗粒的直径为1～3mm，在本发明的实施例中，具体可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm。
[0031]本发明采用的吸附剂为颗粒状，省略了制备粉状吸附剂需调浆反应及过滤的步骤。本发明提供了上述方案所述吸附剂颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0032]将金属氧化物和/或膨润土、粘结剂和造孔剂混合，依次进行制粒和焙烧，得到所述吸附剂颗粒。
[0033]若无特别要求，本发明所用原料和设备均为市售商品。
[0034]在本发明中，所述粘结剂的质量为所述吸附剂颗粒、粘结剂和造孔剂总质量的1～10%，在本发明的实施例中，具体可以为1%、2%、4%、5%、8%或10%。在本发明中，所述粘结剂优选包括聚乙二醇、羧甲基纤维素钠和硅酸钠中的一种或几种。本发明通过添加粘结剂，使金属氧化物和/或膨润土粉末更易压制成型。
[0035]在本发明中，所述造孔剂的质量为所述吸附剂颗粒、粘结剂和造孔剂总质量的1～20%的，在本发明的实施例中，具体可以为1%、4%、6%、10%、15%、18%或20%;所述造孔剂优选包括无机铵盐和水中的一种或几种;所述无机铵盐优选包括碳酸氢铵、碳酸铵和氯化铵中的一种或几种。本发明通过添加造孔剂使吸附剂颗粒的孔隙率为60～90%，进而增加铜电解液与吸附剂颗粒的接触面积，提高吸附效果。
[0036]在本发明中，所述混合优选包括机械混合;所述混合的时间优选为5～10min。在本发明中，所述制粒优选包括压团制粒、挤压制粒或等静压制粒。本发明对所述压团制粒、挤压制粒或等静压制粒的方法没有特别的要求，采用本领域熟知的方式即可。在本发明中，所述压团制粒的压力优选为10～50MPa，在本发明的实施例中，具体可以为10MPa、20MPa、30MPa、40MPa或50MPa;所述压团制粒的时间优选5～10min，在本发明的实施例中，具体可以为5min、6min、8min、9min或10min;所述挤压制粒的压力优选为50～200MPa，在本发明的实施例中，具体可以为50MPa、80MPa、100MPa、120MPa、140MPa、180MPa或200MPa;所述挤压制粒的时间优选5～10min，在本发明的实施例中，具体可以为5min、6min、8min、9min或10min;所述等静压制粒的压力优选为100～630MPa，在本发明的实施例中，具体可以为100MPa、200MPa、300MPa、400MPa、500MPa、600MPa或630MPa;所述等静压制粒的时间优选5～10min，在本发明的实施例中，具体可以为5min、6min、8min、9min或10min。
[0037]在本发明中，所述焙烧的温度优选为600～1100℃，在本发明的实施例中，具体可以为600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃或1100℃;所述焙烧的时间优选为8～12h，在本发明的实施例中，具体可以为8h、9h、10h、11h或12h。本发明中所述焙烧的温度优选低于金属氧化物和/或膨润土的熔点，大于造孔剂的分解温度。
[0038]本发明通过焙烧使粘结剂全部氧化脱除(指的是粘结剂不再以原料形式存在于最终产物中)，造孔剂分解消失，形成具有孔隙结构的吸附剂颗粒。
[0039]本发明通过制粒和焙烧能够得到具有一定强度(吸附剂颗粒的强度一般不能低于50牛顿/颗粒)及一定孔隙率的吸附剂颗粒，以确保其在工业应用中的稳定性和有效性。
[0040]本发明提供了上述方案所述的吸附剂颗粒或者上述方案述制备方法制备得到的吸附剂颗粒在铜电解液连续化脱砷中的应用。
[0041]本发明通过将吸附剂制粒并集成至连续化操作装置，结构紧凑、灵活简便、运行稳定，可以满足铜电解液连续化脱除砷、锑、铋等有害杂质，提高电解液净化效率。
[0042]本发明提供了一种铜电解液连续化脱砷的方法，包括以下步骤：
[0043]连续通入铜电解液与吸附剂颗粒接触，进行砷、锑和铋离子的吸附，待连续排出的铜电解液净化液中砷、锑和铋离子含量不再下降，停止通入所述铜电解液，得到连续排出的铜电解液净化液和负载吸附剂颗粒;所述吸附剂颗粒为上述方案所述的吸附剂颗粒或者上述方案所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒;
[0044]连续通入第一再生液与所述负载吸附剂颗粒接触，进行铜离子和镍离子的去除，待第一再生液的排出液中不再检测到铜离子和镍离子，停止通入所述第一再生液，得到去除铜离子和镍离子的负载吸附剂;
[0045]连续通入第二再生液与所述去除铜离子和镍离子的负载吸附剂接触，进行砷、锑和铋离子的去除，待第二再生液的排出液中不再检测到砷、锑和铋离子，停止通入所述第二再生液，得到再生吸附剂颗粒;
[0046]连续通入铜电解液与所述再生吸附剂颗粒接触，进入下一个吸附周期，一个吸附周期包括所述吸附、铜离子和镍离子的去除以及砷、锑和铋离子的去除。连续通入铜电解液与吸附剂颗粒接触，进行砷、锑和铋离子的吸附，待连续排出的铜电解液净化液中砷、锑和铋离子含量不再下降，停止通入所述铜电解液，得到连续排出的铜电解液净化液和负载吸附剂颗粒;所述吸附剂颗粒为上述方案所述的吸附剂颗粒或者上述方案所述制备方法制备得到的吸附剂颗粒。
[0047]在本发明中，所述铜电解液优选来源于紫金铜业股份有限公司，一次电解液经蒸发结晶、冷却浓缩的二次电解液;所述铜电解液的成分优选为：Cu44.5g/L;As 12.4g/L;Sb0.42g/L;Bi 0.52g/L;Ni 6.34g/L;Fe 0.42g/L;H2SO4182.5g/L。
[0048]在本发明中，所述连续通入的铜电解液的流量优选为50～1000mL/min，在本发明的实施例中，具体可以为50mL/min、200mL/min、300mL/min、500mL/min、600mL/min、800mL/min或1000mL/min。本发明通过控制铜电解液的流量以调节铜电解液在装置内的停留时间，进而使得吸附过程充分进行，使吸附效率与铜电解液的处理体积形成最佳匹配。
[0049]本发明优选每隔5min检测一次砷、锑和铋离子含量。得到所述负载吸附剂颗粒后，本发明连续通入第一再生液与所述负载吸附剂颗粒接触，进行铜离子和镍离子的去除，待第一再生液的排出液中不再检测到铜离子和镍离子，停止通入所述第一再生液，得到去除铜离子和镍离子的负载吸附剂。
[0050]在本发明中，所述第一再生液优选包括水;所述水优选包括自来水、去离子水或工业洗水;所述工业洗水为工业生产中所产生的含有污染物的废水进行净化过滤，达到排放标准的洗水。
[0051]在本发明中，所述连续通入的第一再生液的流量优选为10mL/min。本发明优选每隔5min检测一次铜离子和镍离子含量。
[0052]在本发明中，由于铜、镍离子在负载吸附剂的解析再生过程中可能会毒化吸附剂颗粒，造成吸附剂颗粒失活，因此需要去除铜、镍离子;本发明通过通入第一再生液(即1号再生液)能够洗掉吸附剂颗粒上负载的铜、镍离子。
[0053]得到去除铜离子和镍离子的负载吸附剂后，本发明连续通入第二再生液与所述去除铜离子和镍离子的负载吸附剂接触，进行砷、锑和铋离子的去除，待第二再生液的排出液中不再检测到砷、锑和铋离子，停止通入所述第二再生液，得到再生吸附剂颗粒。
[0054]在本发明中，所述第二再生液优选包括碱性溶液;所述碱性溶液优选包括氢氧化钠或氢氧化钾溶液;所述碱性溶液的质量浓度优选为20～32%，pH值优选为8.0～9.5，在本发明的实施例中，具体可以为8、8.5或9。在本发明中，所述连续通入的第二再生液的流量优选为10mL/min。本发明优选每隔5min检测一次砷、锑和铋离子含量。
[0055]在本发明中，吸附剂颗粒净化铜电解液的目的在于降低铜电解液中砷、锑、铋离子含量，在吸附剂颗粒净化过程中也会夹杂铜、镍、砷、锑和铋离子，吸附剂颗粒净化电解液后成为负载吸附剂颗粒，分别通入1号和2号再生液(即第二再生液)脱除上述杂质离子(也即对吸附剂颗粒进行解析)，实现吸附剂颗粒的再生。
[0056]得到所述再生吸附剂颗粒后，本发明连续通入铜电解液与所述再生吸附剂颗粒接触，进入下一个吸附周期，一个吸附周期包括所述吸附、铜离子和镍离子的去除以及砷、锑和铋离子的去除。
[0057]本发明提供了一种利用上述方案所述的方法进行铜电解液连续化脱砷的装置，包括：铜电解液进管1、再生液进管2、吸附剂承载腔体3、铜电解液出管8和再生液出管9;
[0058]所述铜电解液进管1和所述铜电解液出管8与所述吸附剂承载腔体3连通，且采用下进上出的方式;
[0059]所述再生液进管2和所述再生液出管9与所述吸附剂承载腔体3连通，且采用下进上出的方式。
[0060]如图1所示，本发明提供的进行铜电解液连续化脱砷的装置包括铜电解液进管1、再生液进管2、铜电解液出管8和再生液出管9。
[0061]作为本发明的一个实施例，在所述装置一侧的底部设置铜电解液入口，在所述铜电解液入口的上方设置再生液入口。在本发明的实施例中，所述再生液进管2采用Y型管道，便于第一再生液和第二再生液进入所述装置;所述再生液进管的材质优选为耐强酸、强碱;所述再生液出管9和铜电解液出管8需耐强酸、强碱。
[0062]作为本发明的一个实施例，在所述装置另一侧的顶部设置铜电解液出口，与所述铜电解液入口对立设置;在所述铜电解液出口的下方设置再生液出口，所述再生液出口与所述再生液入口对立设置。本发明采用阀门来控制每个管路的使用。
[0063]本发明提供的进行铜电解液连续化脱砷的装置包括吸附剂承载腔体3。
[0064]作为本发明的一个实施例，所述吸附剂承载腔体3位于所述装置内部，用于放置间隔排列的吸附剂缓冲框4。在本发明中，所述吸附剂承载腔体3的材料优选包括耐酸玻璃钢或塑料;所述塑料包括纯PE材料。
[0065]作为本发明的一个实施例，所述装置还包括吸附剂缓冲框4。
[0066]在本发明中，所述装置的体积优选为20～30L，在本发明的实施例中，具体可以为20L、25L或30L;所述装置优选装载10～20个吸附剂缓冲框4，在本发明的实施例中，具有可以为10个、12个、15个、18个或20个;每个吸附剂缓冲框4的间距优选为2～5cm，在本发明的实施例中，具有可以为2cm、3cm、4cm或5cm。在本发明中，所述吸附剂缓冲框4优选为多孔结构，孔径优选为0.1～0.5mm;所述吸附剂缓冲框4优选为1×10×40cm;所述吸附剂缓冲框4的材质优选耐强酸、强碱，在本发明的实施例中可以为塑料或耐酸玻璃钢;所述塑料包括纯PE材料。在本发明中，所述吸附剂缓冲框4作为作为容器，用于承载吸附剂颗粒5。本发明对所述吸附剂颗粒的填充方式没有特别的要求，只需均匀将吸附剂颗粒填充至缓冲框内即可。
[0067]作为本发明的一个实施例，所述装置还包括上下装卸板6和密封垫圈7。在本发明的实施例中，所述上下装卸板6用于固定吸附剂缓冲框4，并密封所述装置。
[0068]为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的一种吸附剂颗粒及其制备方法和应用、一种铜电解液连续化脱砷的方法和装置进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0069]实施例1
[0070]将金属氧化物Sb2O3与Sb2O5混合均匀，Sb2O5为金属氧化物总质量的1%，然后添加粘结剂聚乙二醇、造孔剂水，水既作溶剂介质，又用于吸附剂颗粒的造孔，所述聚乙二醇的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的1%，所述水的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的20%，进一步混合均匀，然后采用压团机造粒，压力为10MPa，时间5min，造粒后的粒径为2mm，然后在600℃焙烧12h，得到吸附剂颗粒，粒径为1mm。
[0071]将所述吸附剂颗粒装载入体积为20L的脱砷装置中的吸附剂缓冲框4内，20L脱砷装置可装20个吸附剂缓冲框，间距2cm，吸附剂缓冲框尺寸为1×10×40cm，吸附剂缓冲框为多孔结构，孔径为0.5mm，吸附剂缓冲框需耐强酸、强碱，然后紧固上下装卸板6。脱砷装置吸附剂承载腔体3采用耐酸玻璃钢制备，吸附剂缓冲框采用纯PE材料制备。
[0072]以500mL/min的流量，由铜电解液进管1向脱砷装置中通入铜电解液(铜电解液成分如表1所示)，检测吸附后铜电解液出管8中砷、锑和铋离子的含量，每隔5min检测一次，待其不再下降(只需保证被检测离子浓度前后两次数值小于0.01mg/L，即可确定被检测离子浓度基本不变化)则关闭铜电解液进管1的进液阀门。
[0073]然后打开再生液进管2，以10mL/min的流量向脱砷装置中通入1号再生液自来水，检测再生液出管9中的铜和镍离子，每隔5min检测一次，待再生液出管9中不再检测到铜和镍离子，切换至2号再生液，2号再生液为pH值=9的NaOH溶液，流量为10mL/min，检测再生液出管9中的砷、锑和铋离子，每隔5min检测一次，待再生液出管中不再检测到砷、锑和铋离子，则关闭再生液进管2的阀门，得到再生吸附剂颗粒。
[0074]重新打开铜电解液进管1的阀门，重复上述步骤，进入下一吸附周期。
[0075]每个吸附周期中砷的平均吸附脱除率为60%，锑的平均吸附脱除率为80%，铋的平均吸附脱除率为70%。
[0076]实施例2
[0077]将金属氧化物TiO2、粘结剂硅酸钠和造孔剂碳酸氢铵混合均匀，所述硅酸钠为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的5%，所述碳酸氢铵的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的10%，采用挤压制粒，压力为50MPa，时间10min，造粒后的粒径为5mm，然后在1100℃焙烧8h，得到吸附剂颗粒，粒径为3mm。
[0078]将所述吸附剂颗粒装载入体积为30L的脱砷装置的吸附剂缓冲框4内，30L脱砷装置可装20个吸附剂缓冲框，间距5cm，吸附剂缓冲框尺寸为1×10×40cm，吸附剂缓冲框为多孔结构，孔径为0.5mm，吸附剂缓冲框需耐强酸、强碱，然后紧固上下装卸板6。脱砷装置吸附剂承载腔体3采用纯PE材料，吸附剂缓冲框采用纯PE材料制备。
[0079]以1000mL/min的流量，由铜电解液进管1向脱砷装置中通入铜电解液(铜电解液成分如表1所示)，检测吸附后铜电解液出管8中砷、锑和铋离子的含量，每隔5min检测一次，待其不再下降则关闭铜电解液进管1的进液阀门。
[0080]然后打开再生液进管2，以10mL/min的流量向脱砷装置中通入1号再生液工业洗水，检测再生液出管9中的铜和镍离子，每隔5min检测一次，待再生液出管9中不再检测到铜和镍离子，切换至2号再生液，2号再生液为pH值=8.5的NaOH溶液，流量为10mL/min，检测再生液出管9中的砷、锑和铋离子，每隔5min检测一次，待再生液出管9中不再检测到砷、锑和铋离子，则关闭再生液进管2的阀门，得到再生吸附剂颗粒。
[0081]重新打开铜电解液进管1的阀门，重复上述步骤，进入下一吸附周期。
[0082]每个吸附周期中砷的平均吸附脱除率为50%、锑的平均吸附脱除率为60%、铋的平均吸附脱除率为45%。
[0083]实施例3
[0084]将金属氧化物ZrO2、粘结剂聚乙二醇、造孔剂水和造孔剂碳酸铵混匀，聚乙二醇的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的5%，水的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的1%，碳酸铵的质量为金属氧化物、粘结剂和造孔剂总质量的5%，采用等静压制粒，压力为100MPa，时间8min，造粒后的粒径为4mm，然后在1000℃焙烧10小时，得到吸附剂颗粒，粒径为2mm。
[0085]将所述吸附剂颗粒装载入体积为30L的脱砷装置的吸附剂缓冲框4内，30L脱砷装置可装20个吸附剂缓冲框，间距5cm，吸附剂缓冲框尺寸为1×10×40cm，吸附剂缓冲框为多孔结构，孔径为0.5mm，吸附剂缓冲框需耐强酸、强碱，然后紧固密封板。脱砷装置吸附剂承载腔体采用耐酸玻璃钢制备、吸附剂缓冲框采用纯PE材料制备。
[0086]以500mL/min的流量，由铜电解液进管1向脱砷装置中通入铜电解液(铜电解液成分如表1所示)，检测吸附后铜电解液出管8中砷、锑和铋离子的含量，每隔5min检测一次，待其不再下降则关闭铜电解液进管1的进液阀门。
[0087]然后打开再生液进管2，以10mL/min的流量向脱砷装置中通入1号再生液去离子水，检测再生液出管9中的铜和镍离子，每隔5min检测一次，待再生液出管9中不再检测到铜和镍离子，切换至2号再生液，2号再生液为pH值=8.0的NaOH溶液，流量为10mL/min，检测再生液出管9中的砷、锑和铋离子，每隔5min检测一次，待再生液出管中不再检测到砷、锑和铋离子，则关闭再生液进管2的阀门，得到再生吸附剂颗粒。
[0088]重新打开铜电解液进管1的阀门，重复上述步骤，进入下一吸附周期。
[0089]每个吸附周期中砷的平均吸附脱除率为65%、锑的平均吸附脱除率为68%、铋的平均吸附脱除率为55%。
[0090]实施例4
[0091]将膨润土、造孔剂水、造孔剂氯化铵混匀，粘结剂聚乙二醇的添加质量为膨润土、粘结剂和造孔剂总质量的5%。所述水的质量为膨润土、造孔剂和粘结剂总质量的10%，所述氯化铵的质量为膨润土、造孔剂和粘结剂总质量的10%，采用压团制粒，压力为10MPa，时间5min，造粒后的粒径为5mm，然后在800℃焙烧12小时，得到吸附剂颗粒，粒径为3mm。
[0092]将所述吸附剂颗粒装载入体积为20L的脱砷装置的吸附剂缓冲框4内，20L脱砷装置可装20个吸附剂缓冲框，间距2cm，吸附剂缓冲框尺寸为1×10×40cm，吸附剂缓冲框为多孔结构，孔径为0.3mm，吸附剂缓冲框需耐强酸、强碱，然后紧固上下装卸板6。脱砷装置吸附剂承载腔体采用耐酸玻璃钢制备、吸附剂缓冲框采用纯PE材料制备。
[0093]以500mL/min的流量，由铜电解液进管1向脱砷装置中通入铜电解液(铜电解液成分如表1所示)，检测吸附后铜电解液出管8中砷、锑和铋离子的含量，每隔5min检测一次，待其不再下降则关闭铜电解液进管1的进液阀门。
[0094]然后打开再生液管2，以10mL/min的流量向脱砷装置中通入1号再生液自来水，检测再生液出管9中的铜和镍离子，每隔5min检测一次，待再生液出管中不再检测到铜和镍离子，切换至2号再生液，2号再生液为pH=8.5的NaOH溶液，流量为10mL/min，检测再生液出管9中的砷、锑和铋离子，每隔5min检测一次，待再生液出管9中不再检测到砷、锑和铋离子，则关闭再生液进管2的阀门，得到再生吸附剂颗粒。
[0095]重新打开铜电解液进管1的阀门，重复上述步骤，进入下一吸附周期。
[0096]每个吸附周期中砷的平均吸附脱除率为58%、锑的平均吸附脱除率为62%、铋的平均吸附脱除率为51%。
[0097]表1实施例1～4中铜电解液成分
[0098]
离子CuAsSbBiNiFeH2SO4g/L44.512.40.420.526.340.42182.5
[0099]尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
说明书附图(1)
声明：
“吸附剂颗粒及其制备方法和应用、一种铜电解液连续化脱砷的方法和装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
504
编辑：北方有色网
来源：紫金铜业有限公司, 福州大学
咨询细节
2026年08月06日 ~ 08日 
