專利名稱：一種酸堿蝕刻廢液綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸性和堿性線路板蝕刻廢液的綜合處理技術(shù)，可用于線路板蝕刻廢液的資源化處理，屬于 環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印制線路板行業(yè)產(chǎn)生蝕刻廢液是一種污染較大的工業(yè)廢液，同時(shí)又是一種含銅量較高的廢液，如不進(jìn) 行資源化處理，必然造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)從事線路板蝕刻廢液資源化處理的廠家采 用的工藝是通過(guò)調(diào)整適當(dāng)?shù)乃釅A度方法將銅離子從液相中進(jìn)行沉淀分離，這種工藝雖然有處理成本低，處 理量大等優(yōu)點(diǎn).但這種固液相沉淀分離的方法由于其產(chǎn)生的固相沉淀吸附了大量液相中的其他成分，因而 要想得到合格的產(chǎn)品，必須用大量的水漂洗固相沉淀，而漂洗產(chǎn)生的大量廢液由于其所含成分的濃度較低， 回收成本很高，因而被直接排放的環(huán)境中，造成較大的二次污染。在現(xiàn)有的專利和文獻(xiàn)中雖然有加堿加熱 蒸氨處理線路板蝕刻廢液回收銅和氨水的報(bào)道，但這種方法只適合處理堿性蝕刻廢液，而且它仍然屬于固 液相沉淀分離的方法，生成的氫氧化銅沉淀仍需要漂洗，仍然要排放漂洗廢水，避免不了二次污染，且由 于此法處理成本高，處理量小，因而并未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。也有用溶劑萃取的方法處理回收蝕刻廢液的報(bào)道， 這種方法雖然實(shí)現(xiàn)全回收、零排放，但仍然有成本高，處理量小的缺陷，且銅回收不完全，只適合于線路 板廠家自行回收廢液，因而沒(méi)有在集中處理線路板蝕刻廢液的廠家得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。而申請(qǐng)人己獲授權(quán)的 專利CN100441745C公開了一種線路板蝕刻廢液綜合處理方法，此方法雖然得到了全回收、零排放、處 理量大、處理成本低的效果，但由于工藝過(guò)程產(chǎn)生的氧化銅含氯量較高，雖然能夠達(dá)到生產(chǎn)飼料級(jí)硫酸銅 的要求，但卻達(dá)不到工業(yè)氧化銅產(chǎn)品的要求，因而產(chǎn)品的應(yīng)用范圍受到一定的局限。而本發(fā)明則在 CN100441745C的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善的工藝過(guò)程，使得產(chǎn)品的質(zhì)量大大提髙，處理成本進(jìn)一步降低，生 產(chǎn)的氧化銅純度達(dá)到了98%以上，不但能夠直接作為產(chǎn)品銷售，還可以以此為原料，直接生產(chǎn)其它產(chǎn)品， 達(dá)到更高的產(chǎn)值和效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法首先是通過(guò)銅氨堿性蝕刻廢液和氯化銅酸性蝕刻廢液混合 發(fā)生中和反應(yīng)而生成堿式氯化銅沉淀，其化學(xué)反應(yīng)為
H2CuCl4+ [Cu (NH3) J Cl2+2HzO =2Cu(0H)Cl i +4NH4 CI 或
3CuCh+ [Cu (NH3) 4] Cl2+4HaO =4Cu(0H)Cl恭+4肌CI
然后通過(guò)壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到的固相為含水的堿式氯化銅泥，加水制槳，并在其中加入生石灰 漿進(jìn)行攪拌混合，使堿式氯化銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅和氯化鈣，其化學(xué)反應(yīng)為 2Cu(OH)Cl+CaO+H20 = 2Cu(OH)2+CaCl2
而堿式氯化銅泥中吸附的氯化銨此時(shí)也轉(zhuǎn)化為氨和氯化鈣，其化學(xué)反應(yīng)為 2NHX1+Ca0+Ifc0 = NH4QH +CaCl2
將轉(zhuǎn)化后后的產(chǎn)物送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行焙燒，氫氧化銅轉(zhuǎn)化為氧化銅，氨揮發(fā)進(jìn)入氣相，其化學(xué)反應(yīng)為 Cu卿2 = Cu0+H20t NH40H= NH31 +H20 t
然后將焙燒得到的氧化銅、氯化鈣及殘留石灰組成的三元混合物加水溶解其中的氯化鈣，再進(jìn)行搖 床重力分選，去除其中的殘留石灰，得到純凈的氧化銅。
本發(fā)明將氫氧化銅、氯化鈣、殘留石灰組成的混合物焙燒后再進(jìn)行溶解及重力分選分離，在固相情況 下生成氧化銅，利用溶解度及固相物質(zhì)密度差異通過(guò)溶解及重力分選將其純化，這就避免了傳統(tǒng)的固液相 沉淀分離過(guò)程中由于固相沉淀對(duì)液相中其它成分的大量吸附而需大量水漂洗的問(wèn)題，達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要 求。采用這套工藝可以對(duì)蝕刻廢液進(jìn)行大規(guī)模的集中處理，既能夠保持處理量大，處理成本低的優(yōu)點(diǎn)，又能夠使所有進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程的物料都全部分離、全部利用，完全沒(méi)有三廢排出，是一項(xiàng)理想的工業(yè)廢液資源 化處理的清潔生產(chǎn)工藝。
而本發(fā)明相對(duì)與專利CN100441745C的改進(jìn)之處就在于中和得到的堿式氯化銅泥和氧化鈣都都通過(guò)加 水制漿后再進(jìn)行反應(yīng)，使得堿式氯化銅的轉(zhuǎn)化更加徹底，同時(shí)控制石灰的加入量，使得殘留的石灰量達(dá)到 最少。同時(shí)焙燒后通過(guò)加水溶解氯化鈣后再進(jìn)行重力分選，這樣將氧化銅中的氯化鈣及殘留石灰去除的也 更加徹底，可以得到質(zhì)量更高的的氧化銅，其純度可以達(dá)到訴％以上，即可以直接作為氧化銅產(chǎn)品銷售， 也可以以此為原料，直接生產(chǎn)硫酸銅、醋酸銅、高純度精煉銅及電解銅等其它產(chǎn)品，創(chuàng)造較髙的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
用下述酸堿線路板蝕刻廢液綜合利用的工藝流程的各個(gè)步驟說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和效果 第一步，混合沉淀過(guò)程酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液混合，發(fā)生中和反應(yīng)，控制pH值為5 6. 5，沉 淀出堿式氯化銅。
第二步，固液分離及制漿過(guò)程將上述反應(yīng)的固液混合物進(jìn)行固液分離，得到的堿式氯化銅固相加水 制漿。同時(shí)將氧化鈣固體加入水制漿。
第三步，加堿轉(zhuǎn)化過(guò)程將上述制得的堿式氯化銅漿和石灰漿充分混合進(jìn)行反應(yīng)，并控制石灰槳的加 入量，既使得堿式氯化銅充分轉(zhuǎn)化為氫氧化銅，又使得殘余石灰量達(dá)到最小。
第四步，固液分離及焙燒過(guò)程將上述反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，并將得到的固相在400'C 600 'C下進(jìn)行焙燒。
第五步，溶解及重力分選過(guò)程將焙燒后的固體粉末加水將其中的氯化鈣溶解，然后通過(guò)重力分選將 其中殘余的石灰分離去除，得到純度98%以上的氧化銅。
第六步，加生石灰蒸氨過(guò)程第二步及第四步固液分離得到的液相加生石灰,使得pH值為12 13，并 加熱至ioox:，將氨蒸出，殘留的銅也隨之沉淀。再進(jìn)行固液分離，得到的固相氫氧化銅再進(jìn)入第四步。
第七步氯化鈣溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程:上一步固液分離和第五步溶解得到的液相氯化鈣溶液，純度較高， 直接蒸發(fā)濃縮后即可得到符合標(biāo)準(zhǔn)HG/T2327—92的二水氯化鈣結(jié)晶的產(chǎn)品。
第八步，氨氣的吸收過(guò)程第六步蒸氨過(guò)程產(chǎn)生的氨氣在吸收塔中用水噴林吸收，通過(guò)三級(jí)噴林吸收， 氨氣吸收完全，可得到的濃度為20%的質(zhì)量合格的氨水產(chǎn)品。
第六步得到的氧化銅既可以作為合格產(chǎn)品直接銷售，也可以作為原料直接生產(chǎn)硫酸銅、醋酸銅、高純 度精煉銅、電解銅、高純度金屬銅粉末等產(chǎn)品。例如，將生成的氧化銅同硫酸混合生產(chǎn)硫酸銅產(chǎn)品，將 生成的氧化銅同醋酸混合生產(chǎn)醋酸銅產(chǎn)品、將生成的氧化銅同炭粉混合熔煉生產(chǎn)高純度精煉銅產(chǎn)品、將生 成的氧化銅同硫酸混合后再電解生產(chǎn)電解銅產(chǎn)品、將生成的氧化銅同氫氣或一氧化碳等還原性氣體反應(yīng)生 產(chǎn)高純度金屬銅粉末產(chǎn)品等。
上述的實(shí)施本發(fā)明的工藝流程是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體此具體的工藝 流程，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，包括混合沉淀、固液分離及制漿、固液分離及焙燒、溶解及重力分選、加生石灰蒸氨、濃縮結(jié)晶、氨氣吸收等工藝過(guò)程，其特征在于酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液在pH值為5～6.5下中和沉淀，再將沉淀物及生石灰制漿后混合，然后再將混合物脫水后在400℃～600℃下焙燒，再用水溶解焙燒產(chǎn)物中的氯化鈣，并通過(guò)重力分選將殘留的石灰分離去除，得到純度為98％以上的氧化銅產(chǎn)品，或以生成的氧化銅為原料，生產(chǎn)其它產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同硫酸混合生成硫酸銅產(chǎn)品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同醋酸混合生成醋酸銅產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同炭粉混合熔煉生成高純度精 煉銅產(chǎn)品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同硫酸混合后再電解生成電解 銅產(chǎn)品。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同氫氣或一氧化碳等還原性氣 體反應(yīng)生產(chǎn)高純度金屬銅粉末產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酸性和堿性線路板蝕刻廢液的綜合處理方法，屬于環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)。此方法先將酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液在pH值為5～6.5下中和沉淀，再將沉淀物及生石灰制漿后混合，然后再將混合物脫水后在400℃～600℃下焙燒，再用水溶解焙燒產(chǎn)物中的氯化鈣，并通過(guò)重力分選將殘留的石灰分離去除，得到純度為98％以上的氧化銅產(chǎn)品，或以生成的氧化銅為原料，生產(chǎn)其它產(chǎn)品。工藝過(guò)程中產(chǎn)生的氯化鈣和氨也通過(guò)濃縮結(jié)晶及蒸氨吸收得到氯化鈣及氨水產(chǎn)品。這種酸性和堿性線路板蝕刻廢液的綜合處理方法具有全回收、零排放、處理量大、處理成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)品種類多等優(yōu)點(diǎn)。既能夠從根本上消除環(huán)境污染，又能夠創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01G3/02GK101654275SQ200910042049
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者仇嘉英, 謝逢春 申請(qǐng)人:廣州市白云區(qū)南溪化工廠