铜回收的方法技术

本发明专利技术公开了一种铜回收的方法，其中含铜凝胶体（铜污泥）经由添加处理剂及／或处理助剂，分离出含铜凝胶体中所含的高分子凝集剂，并得到含铜水溶液及氧化气体，该含铜水溶液在加入转化剂及转化助剂与之反应并固液分离后，可得到利用价值极高的氧化铜及另一氧化气体，其中固液分离所得的液体可利用上述两种氧化气体使其饱和，成为强氧化剂回收再利用。本发明专利技术之铜回收方法可得到含铜量极高的氧化铜，而处理废液时所得到的其它产物可完全回收再利用，完全没有产生残渣或污泥等其它污染物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属的回收方法，尤指一种。
技术介绍
按，目前印刷电路板(PCB)的制法大致包括下列数个步骤(a)铜面板清除包括去脂、碱(电解或浸洗)、水洗、浸酸及干燥；(b)上膜层及涂感光剂；(c)曝光显影所用的显影剂为一种可由流水冲掉之碱性水溶液(丢弃不用)，水洗后浸于10％盐酸液内，然后以去离子水冲掉；(d)湿蚀刻以铬酸与硫酸混合液，氯化铁，高硫酸铵，氯化铜及其它普通酸混合液进行湿蚀刻；(e)电镀以电镀方式形成金属层，在过程使用碱液；(f)膜层剥除使用有机溶液，例如丙酮等酮类，乙酸乙酯，赛洛素，或使用加热过的酸液；(g)水洗及干燥其中，剥除显影剂的溶剂包括三氯乙烯及氯化甲烯。湿蚀刻所用的药剂包括硫酸、硫酸/氢氟酸、铬酸、硫酸/重氟化氨、氟磺酸及氯仿/醇。在PCB板制作上常用于电镀的金属包括焊锡、铜、镍、锡铅合金，锡镍合金及贵重金属等。另外，在形成数层线路层之后，会在PCB基板中形成一贯穿电镀孔，用以电性连接上下的线路层。其中，贯穿电镀孔是经由清洗、蚀铜(粗化)、活化及无电镀铜方式形成。在清洗阶段，常用的清洗液包括酸性及碱性溶液。在粗化阶段中，常用的剥蚀铜液大致分成三类过硫酸盐类(persulfates)，包括过硫酸铵、过硫酸钠(sodium sulfate)等；氯化亚铜(copper(I)chloride)及过氧化氢加硫酸。在基板进行无电镀铜之前，必须先使基板活化以起始氧化还原反应，一般是使用包括贵重金属(例如金、银、铂、钯、钛等盐类溶液)等活性催化物质。在利用氧化还原反应进行无电镀铜时，需使用甲醛及强碱。其中无电镀铜阶段所使用的无电镀铜液主要包括来自硫酸铜或硝酸铜的铜离子，来自甲醛的还原剂氢氧化钠及错合剂等。无电镀铜之后立即进行电镀铜，以保护贯穿孔中的无电镀铜层。电镀铜的方法包括酸性电镀及碱性电镀，酸性电镀使用的电镀液包括硫酸铜、硼酸铜、硼氟酸铜、焦磷酸铜、焦硝酸铜等。碱性电镀中一般使用氰化铜。由上述可知，PCB厂完成PCB产品后所产生的废水包含各种金属离子及铜离子。铜在PCB的制作上需求量很大，但是在制造过程，尤其是蚀刻形成中线路层时所废弃的量也很大，造成资源浪费，制造成本无法降低。此外，在整个PCB制程中使用很多的酸液及碱液，甚至是贵重金属，这些若是未经处理而直接排放到环境之中，会严重污染生活环境，危及生命健康，因此，极需要一种效率良好之回收铜的方法。迄今已经有不少人致力于回收的研究，大多数仅偏重于酸碱平衡或藉由置换反应去除有害金属物质，但却未能提高回收铜的效益。另外，也有一些可回收铜的方法，然而产生了另外的残渣或污泥，同样也会污染环境。例如，台湾专利公告号第363905公开一种含铜废弃物之资源回收处理方法，其是将含铜污泥等废弃物加水调成浆状(paste)，再加入硫酸及氧化剂进行酸化反应，经过过滤分离后得到硫酸铜母液(filtrate)及不溶性物料渣(filtered residue)，其中硫酸铜母液经浓缩结晶后得到五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)，而不溶性物料渣则经碱液中和后进行掩埋(landfill)。该方法同样留下残渣等待处理。US6,274,045公开一种分离回收贵重金属及非贵重金属之方法，包括调整废液之酸碱值；加入金属错合剂，使欲回收之金属形成金属离子；加入凝集剂(aggregating agent)，使离子团聚集；然后脱水干燥。该方法也同样留下另一种废弃物等待处理。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种回收铜的方法，尤其适用于电路板制造业及电镀业含铜废液的铜金属再回收。为达上述目的，本专利技术是提供一种，特别适用于从含铜水溶液进料回收高纯度铜，方法包括将转化剂及转化助剂加入含铜水溶液进料，进行转化反应，产生第一氧化气体及一悬浮液。将悬浮液进行固液分离后得到一氧化铜固体及一液体，其中液体藉由第一氧化气体饱和，成为具有氧化能力的回收液，回到含铜水溶液进料。本专利技术亦提供一种，特别适用于从一含有高分子凝集剂的含铜凝胶体回收高纯度铜，包括(a)将一处理A剂及/或处理B剂，或将直接取自PCB厂的酸性蚀刻废液加入该含铜凝胶体，并且搅拌，产生一第二氧化气体，及一含有高分子凝集剂的第一悬浮液；(b)使第一悬浮液进行固液分离，取出高分子凝集剂，得到一带有蓝色的溶液；(c)将转化剂及转化助剂加入带有蓝色的溶液，进行转化反应，产生第一氧化气及第二悬浮液；(d)将第二悬浮液进行固液分离，得到氧化铜固体及一液体，其中该液体藉由第一及第二氧化气体饱和，成为具有氧化能力的回收液，回到步骤(a)。根据本专利技术之主要观点，包括含铜水溶液的处理及含铜凝胶体的处理。含铜凝胶体(俗称铜污泥)藉由处理剂及/或处理助剂的作用，或藉由酸性蚀刻废液的作用，可将含铜凝胶体中所含的高分子凝集剂分离出，得到含铜水溶液。在此所指的含铜水溶液包括经处理含铜凝胶体所得到的，以及原始非凝胶状的废液。含铜水溶液之成份主要含有Cu2+、Fe3+、Fe2+之硫酸、硝酸或氯化物水溶液，加入转化剂及转化助剂与之反应，在经由固液分离后，所产生的固体经过脱水干燥处理后得到利用价值极高的氧化铜，而液体一部分再回到原处理程序，而另一部分则可作为用于水处理的强氧化剂。含铜凝胶体中含有高分子凝集剂及金属盐类，可藉由加入处理剂及/或处理助剂产生错合反应，使其高分子结构改变，然后经由固液分离，将高分子凝集剂分离取出以再使用。附图说明图1为本专利技术之一较佳具体实施例，一种回收铜之方法的流程图。图号说明A是搅拌槽，B是固液分离装置，C是含铜液槽，D是结晶槽，E是固液分离装置，F是错合液回收槽，G是氧化气体回收设备，1是上澄液，2是残余物，100是含铜凝胶体，200是处理剂，200’是处理助剂，3是高分子凝集剂/凝集助剂，300是不含高分子凝集剂的含铜水溶液进料，4是含铜水溶液，400是转化剂，400’是转化助剂，5是混合液，6是氧化铜，7是第一氧化气体，8是错合液，9是回收错合液，10是强氧化剂，11是第二氧化气体。具体实施例方式通常，PCB制造厂与电镀厂在排放废液前通常会平衡其酸碱值，并加入高分子凝集剂以中和废液里带电物质的电荷，藉此使微粒子凝集形成较大的粒子，并且置换废液中的有害金属离子形成金属盐类，使得经过固液分离后的所得液体可达排放标准。固液分离后的剩余污泥称为含铜凝胶体100，主要含有高分子凝集剂及金属盐类。上述之高分子凝集剂包括正/负离子型泛用水处理凝集剂，例如硫酸铝(Al2(SO4)2·18H2O)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)、氯化铁(FeCl3·6H2O)、铵明矾(Al2(SO4)3(NH4)2SO4·24H2O)、钾明矾(Al2(SO4)3，K2SO4·24H2O)、消石灰(Ca(OH)2)、生石灰(CaO)、结晶碳酸苏打(Na2CO3·10H2O)、铝酸钠(Na2OAl2O3)、氧化镁(MgO)及凝集助剂，例如苏打灰(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、氢氧化钠、活性硅酸及高分子电解质等。将上述之含铜凝胶体100称重后，置入搅拌槽A，加入处理剂200及/或处理助剂200’。加入处理剂200及/或处理助剂200’之目的在于改变含铜凝胶体100中的高分子凝集剂的结构，其反应如下式(I)所示 其中，-C-C-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于从含铜水溶液进料的铜回收的方法，该方法包括：将转化剂及转化助剂加入含铜水溶液进料，进行沉淀反应，产生第一氧化气体及一悬浮液；将悬浮液进行固液分离，得到氧化铜固体及一液体，其中液体藉由第一氧化气体饱和，成为具有氧化能力的回收液，回到含铜水溶液进料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志成，
申请(专利权)人：王志成，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]