一种铜拉丝油废液处理方法
技术领域
本发明属于工业废液处理
技术领域
,具体涉及一种铜拉丝油废液处理方法。背景技术
铜线被广泛应用于电气电子工业,随着相关行业的迅猛发展,作为铜拉拔工艺助剂的铜拉丝油,使用量也逐渐增大,铜线拉丝油废液中含有大量的铜离子和有机物,铜离子和有机物络合在一起,使得其更加难以处理。
目前,铜线拉丝油废液一般通过升温、改变pH值、添加有机破乳剂,再通过膜过滤及生物分离过程来处理,中国发明专利(申请号CN202010776252.9)公开了一种废弃拉丝油无害化处理回收再利用方法,该方法将废弃铜拉丝乳化液初级过滤后,置入保温降解池中,在-10℃~5℃温度条件下静置数天,直至油水分层,实现拉丝油的回收利用,然而铜线拉丝油废液中含有较高浓度的铜离子,分层后的水层不能直接排放,需要进一步处理。
发明内容
为解决上述现有技术中的问题,本发明公开了一种铜拉丝油废液处理方法,提供了如下技术方案:
一种铜拉丝油废液处理方法,该方法包括:
将铜拉丝油废液和碱混合进行水热反应,对反应产物进行过滤,得到沉淀和滤液,
将所述沉淀进行洗涤和干燥,得到氧化亚铜;
将所述滤液进行离心,得到分层的有机相和水相。
进一步的,所述铜拉丝油废液的体积与所述碱的物质的量的比值为1:0.1~2.5,其中体积单位为L,物质的量单位为mol。
进一步的,所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
进一步的,所述水热反应的温度为100℃~200℃,时间为1h~12h。
进一步的,所述洗涤过程中的洗涤液为乙醇和水。
进一步的,所述干燥方法为真空干燥。
进一步的,所述干燥过程中温度为30℃~60℃,时间为6h~24h。
进一步的,所述离心过程中离心设备的转速为1000r/min~10000r/min,离心时间为1min~30min。
进一步的,将所述沉淀进行洗涤和干燥后得到椭球形氧化亚铜。
通过上述技术方案,本发明的有益效果为:
1、通过本发明的处理方法对铜拉丝油废液进行处理,得到的产物为椭球形氧化亚铜和相互分层的有机相和水相,椭球形氧化亚铜回收后可以作为催化剂应用于光电领域;有机相和水相分离后,可以对有机相进行回收再利用,且水相中的铜离子浓度可以达到国家允许的排放标准,对环境污染较小。
2、本发明的处理方法非常简单,仅仅加入便宜易得的碱试剂,并且处理过程中拉丝油废液中的表面活性剂和高碳链的醇参与制备椭球形氧化亚铜的反应,实现了再一次利用,具有良好的经济效益。
附图说明
图1为实施例1得到的椭球形氧化亚铜的FESEM图
图2为实施例1得到的椭球形氧化亚铜的XRD图
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在铜线拉丝过程中,会产生大量的废弃物,主要包括铜泥和铜拉丝油废液,铜泥是铜拉丝过程中产生的固体废弃物,主要包括铜及油污,铜线拉丝油废液是铜拉丝过程中产生的液体废弃物,主要包括大量的铜离子和有机物。随着铜线的广泛应用,作为铜拉拔工艺助剂的铜拉丝油,使用量也逐渐增大,因此产生的铜拉丝油废液量也逐渐增大,现有的拉丝油废液的处理方法较为复杂、成本较高,且处理后的废水中含有较高的铜离子,即得不到利用,又不能满足排放标准。从减轻回收成本、提高回收价值和降低环境污染等方面考虑,本发明公开了一种铜拉丝油废液处理方法,包括如下步骤:
将铜拉丝油废液和碱混合进行水热反应,对反应产物进行过滤,得到沉淀和滤液,将沉淀进行洗涤和干燥,得到氧化亚铜;将滤液进行离心,得到分层的有机相和水相。
铜拉丝油的主要成分是表面活性剂和各种功能添加剂等有机物,铜拉丝后形成的铜拉丝油废液中,铜离子和有机物络合在一起,难以分离,同时,上述有机物中还含有一些高碳链的醇。
本发明通过将铜拉丝油废液和碱混合在一起进行水热反应,铜拉丝油废液中的铜离子与碱反应生成氢氧化铜,在高温下,氢氧化铜进一步生成氧化铜;铜拉丝油废液中的高碳链醇在加热时可以被氧化成醛,再进一步被氧化成酸,高碳链的醇氧化形成的酸具有弱还原性,可以将氧化铜还原成氧化亚铜。
进一步的,由于铜拉丝油废液中表面活性剂的存在,可以使最终形成的氧化亚铜呈椭球形。
氧化亚铜是一种光电领域常用的催化剂,本发明制备的椭球形氧化亚铜可以回收用于光电领域,且具有较好的经济效益。
同时,水热反应可以破乳,破乳后的滤液,可以通过离心使得水相和有机相分离。
在一种实施例中,铜拉丝油废液的体积与碱的物质的量的比值为1:0.1~2.5,其中体积单位为L,物质的量单位为mol。
在一种实施例中,碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾,可以为固体,也可以为溶液,此处并不作限制。
在一种实施例中,水热反应的温度为100℃~200℃,时间为1h~12h。
在一种实施例中,洗涤过程中的洗涤液为乙醇和水。
在一种实施例中,干燥方法为真空干燥。
在一种实施例中,干燥过程中温度为30℃~60℃,时间为6h~24h。
在一种实施例中,离心过程中离心设备的转速为1000r/min~10000r/min,离心时间为1min~30min。
实施例1
将0.4g氢氧化钠加入100ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,100℃水热反应12h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,30℃真空干燥24h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为3000r/min,离心分离5min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.24g/L。
实施例2
将3.5g氢氧化钠加入70ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,150℃水热反应6h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,45℃真空干燥12h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为1000r/min,离心分离10min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.33mg/L。
实施例3
将7g氢氧化钠加入70ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,200℃水热反应1h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,60℃真空干燥6h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为10000r/min,离心分离20min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.15mg/L。
实施例4
将0.5g氢氧化钾加入70ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,100℃水热反应12h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,30℃真空干燥24h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为3000r/min,离心分离1min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.26mg/L。
实施例5
将5g氢氧化钾加入70ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,200℃水热反应1h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,45℃真空干燥12h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为5000r/min,离心分离30min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.10mg/L。
实施例6
将7g氢氧化钾加入70ml铜线拉丝废液中,搅拌得到混合浆液,混合浆液转移至水热釜中,150℃水热反应6h,得到沉淀和溶液,过滤得到固体和滤液,固体分别经乙醇和水清洗,60℃真空干燥6h后得到椭球形氧化亚铜,滤液经转速为10000r/min,离心分离15min,后得到油水分离液,其中水层中铜离子浓度为0.31mg/L。
需要声明的是,本发明涉及到的氢氧化钠、氢氧化钾等碱性试剂均为市售普通试剂,可以采用优级纯、分析纯、化学纯等,对纯度级别也不做具体限制。
图1和图2为实施例1得到的椭球形氧化亚铜的FESEM(电场发射扫描电子显微镜)图和XRD(X射线衍射)图,从图1中可以看出氧化亚铜粒子形态呈椭球形,从图2中可以看出干燥后的产物仅为氧化亚铜,没有氧化铜和铜杂质。
综上所述,本发明的处理方法较为简单,得到的产物为具有良好经济效益的椭球形氧化亚铜,废液中的有机物和水可以很好的分层,实现有机物的回收利用,且水层中的铜离子浓度较低,满足排放标准。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
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