还有一种处理方法是,把未经处理的新鲜溶液与固体蛋白质材料作间歇式接触,最好是在安装有搅拌器或其他搅拌装置的反应器中进行。这种间歇式操作一直继续到蛋白质材料被金属饱和为止。当蛋白质材料由于被金属饱和,因而回收金属的效率明显降低时,可以从反应器中把它取出,进行处理,以回收金属。这 时再将新鲜的或再生的蛋白质材料装入反应器,以取代被金属饱 和而取出的材料。反应器可以两个为一组或数个为一组对水溶液 进行处理。经一个反应器处理后的溶液便作为另一个反应器的进水。第二个或随后任一个反应器所用的蛋白质材料可以与第一个 或前面的反应器所用的蛋白质材料相同,也可以不同。第二个反 应器里的蛋白质材料的金属饱和度小于第一个反应器,依此类 推。如上所述,这种工艺过程把去除金属的逆流原理应用于处理 间歇式接触反应器中的金属溶液,其中每一个反应器含有不同批量的蛋白质材料。采用间歇式操作,蛋白质材料与溶液的相对比 例可以为每升溶液10至500克,但以每升50至200克为最佳。 所加蛋白质材料的比例影响去除金属的速度和去除金属的时间 (或蛋白质材料饱和所需的时间)。
本发明的另一个内容是,通过物理分离法把含有贵金属的蛋白质材料与溶液分离开,然后从蛋白质材料中提取金属,从而回收金属。金厲的提取,可以通过干燥法,使蛋白质材料中的有机 物质完全氧化,而金属作为固体残渣留在灰烬中。也可采用大家 都熟悉的各种精炼方法从含金属的蛋白质材料或其灰烬中回收金 属。例如,把金属再溶解于浓无机酸中,如盐酸或硝酸,然后用 大家所熟知的方法从浓溶液中回收金属。
附图示出本发明工艺过程的一种最佳实施方案。
图中示出的多级处理工艺流程中采用的是三个串联的反应器或接触器。应当懂得,在工厂设计中,不管反应器或接触区的数目多少,本发明原理均适用。字母A、B、C、D、A’代表接触器。A和A’可以是不同工作阶段使用的同一个接触器。如图所示,反应器B、C、D用于除去溶液中的金属,例如贵金属精炼厂的废水。反应器A用于重新装填新鲜蛋白质材料,反应器A’排出已被金属所饱和的蛋白质材料,以供进一步处理,回收溶液中的金属。
把适当的蛋白质材料,例如新鲜、潮湿的鸡毛通过线路2装入反应器A。反应器的结构可以是相同的,最好是固定床式的。如图所示,正在进行处理的水溶液向下流过固体蛋白质材料床。 当然,在处理的过程中也可以使用向上流甚至水平流的方式。
含有金属离子的水溶液,即溶液中的金属通过线路6进入处理系统,在系统中水溶液可以通过热交换器7,把溶液加热或冷却到所要求的接触温度。水溶液,例如精炼厂废水,通过线路8 进入图中反应器D的顶部,然后向下通过蛋白质材料床(例如湿鸡毛)。经过处理后基本上不挟带固体的液体,从反应器D的底部排出,经管路9送至反应器C的顶部。未被反应器D中的蛋白质材料所除去的一些残留金属,这时在反应器c中又与蛋白质材料床相接触。以便进一步除去水流中剩余的金属。经反应器C处理过的液体又从反应器C的底部通过管路11进入反应器B的顶部,反应器B中装有一床比较新鲜的蛋白质材料。经处理完了的水,几乎没有金属离子,它通过管路12从反应器B的底部排出,排放时,也可以通过热交换器7,然后经管路13排放, 或者返回线路,进行循环处理。
随着反应器D中固体蛋白质材料床不断为金属所饱和,从溶液中去除金属的速度就逐渐减慢。当反应器D中的蛋白质材料吸附的金属饱和到一定程度时,或金属的去除率减小到预定值时,反应器D就可以停止进水,而让含有已溶金属的溶液流入反应器C。这时,反应器A装上新鲜的蛋白质材料,进入流程, 充当反应器B,反应器D这时充当反应器A’。原先的反应器A’这时是空的,充当反应器A,并且重新装填新鲜的蛋白质材料 (如图中所示的反应器A)。当反应器A’中蛋白质材料被金属饱和,并且吸附率下降时,将蛋白质材料从反应器中取出,经线路4送到回收装置(未画出)进行金属的回收。
虽然管道可以采用各种排列方式来改变反应器的顺序,但其最终效果只不过是将反应器A变成反应器B,反应器B变成反应器C,反应器C变成反应器D,反应器A’变成反应器A。反应器的交替顺序如图中虚线所示。下列各实例示出各种蛋白质材 料从溶液中回收各种金属的不同效果。
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