本發(fā)明屬于金屬銅濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法。
背景技術(shù)：
電解銅箔是覆銅板(CCL)及印制電路板(PCB)制造的重要的材料，在當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展中，電解銅箔被稱為電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，2002年起，我國印制電路板的生產(chǎn)值已經(jīng)越入世界第三位，作為PCB的基板材料，覆銅板也成為世界上第三大生產(chǎn)國，由此也使我國的電解銅箔產(chǎn)業(yè)在近幾年有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
銅箔在生產(chǎn)過程中必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的漂洗廢水，這種漂洗廢水中含有較高的銅離子，這種含銅廢水直接排放不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，而且將造成資源浪費(fèi)。為使含銅廢水重新被利用，必須把銅離子與水分開，再對(duì)銅元素進(jìn)行利用。國內(nèi)早期的電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行回收處理時(shí)，一般采用的是置換法或中和法來回收、處理和降低其中的銅、酸含量，從而使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，通過加入石灰、碳銨等試劑沉降廢水中的銅與其它金屬元素，獲得含銅廢渣。目前，處理此類廢渣一般是用酸先溶解，經(jīng)固液分離后再調(diào)節(jié)pH，進(jìn)行除雜，最后進(jìn)入萃取工序進(jìn)行萃銅，并最終獲得銅溶液，此工序不但工藝流程冗長，還要消耗大量的酸和堿，大大增加了回收成本。中國專利文獻(xiàn)CN102583501A(申請(qǐng)?zhí)?01210017509.8)公開了覆銅板回收過程產(chǎn)生的含銅廢渣的回收方法，先向含銅廢渣中加入稀硫酸至剛好將廢渣浸沒，然后將上述混合物料過濾，濾渣轉(zhuǎn)移到帶攪拌的反應(yīng)槽中，向槽中加入硝酸和硫酸組成的混酸溶液，攪拌下繼續(xù)向槽中加入適量水直至浸沒濾渣，待反應(yīng)槽內(nèi)不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)停止反應(yīng)；反應(yīng)后的物料保持在60℃～70℃下沉降并過濾，所得濾液保溫；過濾得到的濾渣與混酸再反應(yīng)一次，合并兩次濾液，緩慢降溫至15℃～25℃，使硫酸銅晶體析出，離心分離后得到硫酸銅晶體。但是該方法為了溶解銅，加入了大量的混酸，又工藝流程復(fù)雜冗長，而由于廢渣含銅量相對(duì)較低，因此在回收成本高的同時(shí)得到的銅又比較少。
隨著電解銅箔產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電解銅箔的生產(chǎn)量日益提高，后續(xù)廢水廢渣的相關(guān)處理也日益增多，因此針對(duì)現(xiàn)有電解銅箔廢渣中回收銅的流程存在的缺陷，如果能得以解決，必然能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
(1)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有電解銅箔廢渣中回收銅的流程存在工藝流程復(fù)雜冗長，化學(xué)原料和水的使用量大，回收成本高的缺點(diǎn)；本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法，該方法將廢渣中回收銅的多個(gè)工序集成為一體，簡化了工藝流程，減少了化學(xué)原料和水的使用，節(jié)省了處理費(fèi)用的同時(shí)又提高了銅的回收率。
(2)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了這樣一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法，具體步驟為：
a.向調(diào)漿桶中加入一定比例的水，開啟攪拌，再根據(jù)要求加入廢渣，攪拌均勻，制成廢渣料漿；
b.將廢渣料漿泵入萃取槽中進(jìn)行有機(jī)相固-液同步浸出萃取N級(jí)分離，經(jīng)萃取出來的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)入水洗段，隨后用電積殘液進(jìn)行反萃，獲得的銅溶液自流到電解液循環(huán)貯槽，經(jīng)超聲波氣振及氣浮塔除油后，得到的高純銅溶液；
c.高純銅溶液可返回電解銅箔生產(chǎn)系統(tǒng)，亦可泵送至電積車間用作電積液；將處理好的高純銅溶液加熱至30-35℃，進(jìn)入電解槽進(jìn)行電積，陰極為不銹鋼板，陽極為Pb-Ca-Sn壓延合金，電解液為下進(jìn)上出的循環(huán)方式，槽電壓1.8-2.1V，同極距100mm，槽溫45-48℃，電積銅經(jīng)洗滌，人工剝板得到產(chǎn)品陰極銅；
d.將電積殘液返回至反萃段直接用于反萃，萃取出來的萃余液進(jìn)行固液分離，濾渣可以直接外排，濾液返回調(diào)漿，形成回路系統(tǒng)。
優(yōu)選地，在步驟a中，所述廢渣為碳酸銅、氫氧化銅其中的一種。
優(yōu)選地，在步驟a中，所述水與銅渣的調(diào)漿液固比(1-6)：1(mL/g)。
優(yōu)選地，在步驟b的進(jìn)行有機(jī)相固-液浸萃N級(jí)分離中，所述的有機(jī)相為Lix984、Lix984N、Lix622、M5640、N902其中一種銅萃取劑，銅萃取劑占有相機(jī)體積比5-30％。
優(yōu)選地，在步驟b的進(jìn)行有機(jī)相固-液浸萃N級(jí)分離中，有機(jī)相與料漿體積的比例為(1-4):1。
優(yōu)選地，在步驟b中，所述反萃洗水段有機(jī)相與水相比為(1-3)：1。
優(yōu)選地，在步驟b中，所述得到的高純銅溶液成分為：銅溶液中有機(jī)物含量小于5mg/L、Cu含量為15-120g/L、Fe含量<0.001g/L、Ni含量<0.001g/L、Al含量<0.001g/L、Ca含量<0.001g/L、Mg含量<0.001g/L、Mn含量<0.001g/L、Zn含量<0.001g/L、Cd含量<0.001g/L、Cr含量<0.001g/L、Pb含量<0.001g/L。
優(yōu)選地，在步驟c中，所述的銅電積時(shí)電流密度100-450A/m2。
(3)有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了現(xiàn)有電解銅箔廢渣中回收銅的流程存在工藝流程復(fù)雜冗長，化學(xué)原料和水的使用量大，回收成本高的缺點(diǎn)，本發(fā)明通過將銅渣的浸出、除雜、濃縮富集等多個(gè)單元集成在一個(gè)工序中完成，使廢渣調(diào)漿后直接進(jìn)入銅萃取的工序，簡化了銅箔廢渣中回收銅的工藝流程，省去了浸出過程中加酸、固液分離、除雜及洗渣等步驟，從而減少了化學(xué)原料和水的使用，降低了回收處理的費(fèi)用；同時(shí)，本發(fā)明在回收銅的流程中，銅的浸出和萃取是在有機(jī)相中同一步進(jìn)行，不需要固液分離及洗渣步驟，從而減少了水的消耗量，而且浸出后的余液中因不含有目標(biāo)金屬可脫離主流程而直接過濾，從而減少了銅的流失，提高了銅的回收率，而且本發(fā)明在工藝中形成了一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)省了化學(xué)原料和水的使用，縮短了工藝流程，從而在整體上達(dá)到了將多個(gè)工序集成為一體，簡化了工藝流程，減少了化學(xué)原料和水的使用，節(jié)省了處理費(fèi)用的同時(shí)又提高了銅的回收率的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法，具體步驟為：
a.電解銅箔廢渣選自贛南某銅箔生產(chǎn)公司，主要成分氫氧化銅，其中Cu含量35.3％(干基)，在30m3反應(yīng)槽中加入20m3水，開啟攪拌，隨后加入10T廢渣進(jìn)行調(diào)漿，攪拌均勻，制得料漿；
b.將混合好后的料漿與有機(jī)相同時(shí)分別泵入萃取槽中，兩者體積比為1：3，其中銅萃取劑為Lix984，占總體積比為30％；經(jīng)8級(jí)萃取出來的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)入水洗段，有機(jī)相與水相比為2：1；隨后用電積殘液進(jìn)行反萃，獲得的銅液自流到電解液循環(huán)貯槽，經(jīng)超聲波氣振及氣浮塔除油后，所獲高純銅溶液成分如下：有機(jī)物含量2mg/L、Cu含量為95g/L、Fe含量為0.8mg/L、Ni含量為0.5mg/L、Al含量為0.6mg/L、Ca含量為0.2mg/L、Mg含量為0.4mg/L、Mn含量為0.3mg/L、Zn含量為0.2mg/L、Cd含量為0.2mg/L、Cr含量為0.5mg/L、Pb含量為0.4mg/L，部分返回電解銅箔生產(chǎn)系統(tǒng)，部分泵送至電積車間；
c.將高純銅溶液加熱至約35℃，將其加入到電解槽進(jìn)行電積，陰極為不銹鋼板，陽極為Pb-Ca-Sn壓延合金，電解液為下進(jìn)上出的循環(huán)方式，槽電壓2.1V，同極距100mm，電流密度為350A/m2，槽溫約45℃，電積銅經(jīng)洗滌，人工剝板得到產(chǎn)品陰極銅，經(jīng)計(jì)量、包裝后入庫，所獲得的電積銅成分Cu為99.99％，經(jīng)電積后，電積殘液成分中Cu為32.2g/L，硫酸為182g/L；
d.萃取出來的余液進(jìn)行固液分離，濾渣直接外排，濾液返回調(diào)漿系統(tǒng)，形成回路。
實(shí)施例2
一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法，具體步驟為：
a.電解銅箔廢渣選自贛南某銅箔生產(chǎn)公司，主要成分氫氧化銅，其中Cu含量26.3％(干基)，在30m3反應(yīng)槽中加入20m3水，開啟攪拌，隨后加入7T廢渣進(jìn)行調(diào)漿，攪拌均勻，制得料漿；
b.將混合好后的料漿與有機(jī)相同時(shí)分別泵入萃取槽中，兩者體積比為1：2，其中銅萃取劑為Lix984N，占總體積比為25％；經(jīng)6級(jí)萃取出來的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)入水洗段，有機(jī)相與水相比為1.5：1；隨后用電積殘液進(jìn)行反萃，獲得的銅液自流到電解液循環(huán)貯槽，經(jīng)超聲波氣振及氣浮塔除油后，所獲高純銅溶液成分如下：有機(jī)物含量4mg/L、Cu含量為78g/L、Fe含量為0.4mg/L、Ni含量為0.3mg/L、Al含量為0.5mg/L、Ca含量為0.7mg/L、Mg含量為0.3mg/L、Mn含量為0.5mg/L、Zn含量為0.6mg/L、Cd含量為0.4mg/L、Cr含量為0.3mg/L、Pb含量為0.4mg/L，部分返回電解銅箔生產(chǎn)系統(tǒng)，部分泵送至電積車間；
c.將高純銅溶液加熱至約35℃，將其加入到電解槽進(jìn)行電積，陰極為不銹鋼板，陽極為Pb-Ca-Sn壓延合金，電解液為下進(jìn)上出的循環(huán)方式，槽電壓2.0V，同極距100mm，電流密度為250A/m2，槽溫約45℃，電積銅經(jīng)洗滌，人工剝板得到產(chǎn)品陰極銅，經(jīng)計(jì)量、包裝后入庫，所獲得的電積銅成分Cu為99.99％，經(jīng)電積后，電積殘液成分中Cu為33.6g/L，硫酸為175g/L；
d.萃取出來的余液進(jìn)行固液分離，濾渣直接外排，濾液返回調(diào)漿系統(tǒng)，形成回路。
實(shí)施例3
一種從電解銅箔廢渣中回收銅的方法，具體步驟為：
a.電解銅箔廢渣選自贛南某銅箔生產(chǎn)公司，主要成分碳酸銅，其中Cu含量23.4％(干基)，在30m3反應(yīng)槽中加入20m3水，開啟攪拌，隨后加入5T廢渣進(jìn)行調(diào)漿，攪拌均勻，制得料漿；
b.將混合好后的料漿與有機(jī)相同時(shí)分別泵入萃取槽中，兩者體積比為1：2，其中銅萃取劑為N902，占總體積比為20％；經(jīng)3級(jí)萃取出來的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)入水洗段，有機(jī)相與水相比為1：1；隨后用電積殘液進(jìn)行反萃，獲得的銅液自流到電解液循環(huán)貯槽，經(jīng)超聲波氣振及氣浮塔除油后，所獲高純銅溶液成分如下：有機(jī)物含量2mg/L、Cu含量為52g/L、Fe含量為0.2mg/L、Ni含量為0.1mg/L、Al含量為0.6mg/L、Ca含量為0.6mg/L、Mg含量為0.4mg/L、Mn含量為0.7mg/L、Zn含量為0.5mg/L、Cd含量為0.7mg/L、Cr含量為0.2mg/L、Pb含量為0.5mg/L，部分返回電解銅箔生產(chǎn)系統(tǒng)，部分泵送至電積車間；
c.將高純銅溶液加熱至約35℃，將其加入到電解槽進(jìn)行電積，陰極為不銹鋼板，陽極為Pb-Ca-Sn壓延合金，電解液為下進(jìn)上出的循環(huán)方式，槽電壓2.1V，同極距100mm，電流密度為180A/m2，槽溫約45℃，電積銅經(jīng)洗滌，人工剝板得到產(chǎn)品陰極銅，經(jīng)計(jì)量、包裝后入庫，所獲得的電積銅成分Cu為99.99％，經(jīng)電積后，電積殘液成分中Cu為30.5g/L，硫酸為167g/L；
d.萃取出來的余液進(jìn)行固液分離，濾渣直接外排，濾液返回調(diào)漿系統(tǒng)，形成回路。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。