一种化学镀铜废液资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种化学镀铜废液的资源化利用方法，步骤如下：(1)、收集化学镀铜废液，调节废液pH值至9.5～11；(2)、经过步骤(1)处理的化学镀铜废液进行氧化破络处理，通过氧化破络反应使溶解的络合态的铜变成含铜沉积物，氧化破络反应中维持废液的pH值不低于9；(3)、固液分离，得到含铜沉积物与滤液；(4)、向含铜沉积物中加入等体积的清水，分散均匀后加入富集剂，反应得到富铜沉积物；将富铜沉积物与清水分离，将富铜沉积物进行干燥处理。本发明专利技术在利用氧化破络处理化学镀铜废液中溶解性络合态铜的同时，通过简单的富集纯化工艺，得到较高纯度的铜沉积物，实现了贵金属铜的回收再利用，具有显著的环境效益和经济效益。

A method of utilization of chemical copper plating waste liquid

The present invention discloses a resource utilization method of chemical copper plating waste liquid. The following steps are as follows: (1) collecting the waste liquid of electroless copper plating, adjusting the pH value of the waste liquid to 9.5 ~ 11; (2), the chemical copper plating waste solution treated by step (1) is treated by oxidation and collaterals, and the dissolved complexing copper is transformed into copper containing sediments by oxidation breaking reaction. The pH value of the waste liquid in the oxidation breaking reaction is not less than 9; (3), solid liquid separation, copper containing sediment and filtrate, and (4) adding equal volume of water to the copper bearing sediments and adding the enrichment agent to get rich copper deposits; the rich copper deposits are separated and the rich copper deposits are dried. . In the process of treating copper in the waste liquid of electroless copper plating by oxidizing and collaterals, the copper deposits with high purity are obtained by simple enrichment and purification process, and the recovery and reuse of precious metal copper have been realized, which has remarkable environmental and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种化学镀铜废液资源化利用方法
本专利技术属于高浓度电镀废液处理领域，具体涉及的是一种化学镀铜废液资源化利用方法。
技术介绍
化学镀铜是目前最重要的化学镀种之一，也是非金属材料金属化的优选途径，广泛应用于电子计算机、电子通信、家用电器等领域的大规模集成电路芯片的制作。化学镀铜液主要是含有铜盐、配位剂、还原剂、稳定剂、pH调整剂和其它添加剂的去离子水，其中常用的还原剂有甲醛和次磷酸钠，不同还原剂对应的氧化还原总反应方程式依次为：Cu2++2HCHO+4OH-→Cu0+2HCOO-+H2+2H2OH2PO2-+3Cu2++3OH-→3Cu0+2HPO3-+2H2O随着镀件数量的增加，化学镀铜液的品质逐渐下降，主要表现为：镀液中铜含量降低，影响镀层质量的杂质不断累积，寿命达到极限的化学镀铜槽液需做报废处理。由于化学镀铜废液的成份复杂，所含污染因子不仅种类多而且浓度较高，直接处理难度极大，而且其中尚有含量可观的有价值金属铜，如果直接废弃会造成严重的资源浪费，这与当下大力倡导的可持续发展战略相违背，因此资源化利用是化学镀铜废液处置的不二之选。然而目前尚没有一种可靠的方法真正实现化学镀铜废液的资源化利用，传统工艺普遍存在回收过程复杂、回收成本高、回收物杂质多需二次纯化等问题。申请号为201310123579.6的中国专利技术专利中公开了一种紫外催化湿式氧化处理化学镀铜废液并回收磷酸铜的方法，在具体实施例中需要额外投加硫酸亚铜和硫酸铜作为催化剂，废液中原有的大量铜不能直接发挥作用，进一步增加了处理成本。综上所述，虽然目前已经有一些方法关于化学镀铜废液的资源化利用的报道，但均存在一定的问题，导致处理流程过于复杂、成本高、回收的铜的品质不佳，不利于相关技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前化学镀铜废液存在的资源化利用因难、回收成本高、回收物品质差的问题，提供了一种化学镀铜废液资源化利用的方法。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种化学镀铜废液的资源化利用方法，步骤如下：(1)、收集化学镀铜废液，调节废液pH值至9.5～11；(2)、经过步骤(1)处理的化学镀铜废液进行氧化破络处理，通过氧化破络反应使溶解的络合态的铜变成含铜沉积物，氧化破络反应中维持废液的pH值不低于9；(3)、固液分离，得到含铜沉积物与滤液；(4)、向分离所得的含铜沉积物中加入等体积的清水，分散均匀后加入富集剂，反应得到富铜沉积物；将富铜沉积物与清水分离，将富铜沉积物进行干燥处理。本专利技术所述的化学镀铜废液是指已经采用本领域常规方法破坏与铜起络合作用的有机物化学镀铜废液。步骤(1)中，优选的，调节废液pH值＝10.0。步骤(2)中，所述的氧化破络处理采用紫外催化湿式氧化法，具体步骤为：经过步骤(1)处理的化学镀铜废液转至回收反应器中，按化学镀铜废液质量的0.8～2％加入氧化剂，待氧化剂完全溶解后，打开紫外灯，在紫外线和废液中铜的共同催化作用下，开始氧化破络反应，反应时间一般2～5小时，维持氧化破络过程中废液的pH值在9～10.5。含铜废液中铜的浓度通常较高，不同形态的铜均有催化作用，但均能增强紫外线的催化作用。氧化破络反应中，实时监测废液pH，当废液pH值低于9时，投加碱，使氧化破络过程中的废液pH值维持在9～10.5，保证絮状含铜沉积物持续产生，含铜沉积物主体是氢氧化铜，杂质通常包括氧化铜、碳酸铜等含量较低。所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、硫化钠、碳酸钠的中一种或几种。所述的氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化氢、过氧乙酸、过氧化钙等中的一种或几种。优选的，所述的氧化剂的用量为化学镀铜废液质量的1％。紫外线功率是氧化破络的关键因素之一，一般来说功率越大效果越好，但作为实用技术还应充分考虑经济实用性的问题。因此，所述的紫外灯功率为40W。采用曝气的方式搅拌使氧化剂完全溶解在化学镀铜废液中。在氧化破络反应中，采用曝气方式进行搅拌。步骤(3)中，泥水分离后含铜沉积物呈泥浆状；得到的滤液与步骤(1)的化学镀铜废液混合再次进行处理或达标排放。步骤(4)中，所述的富集剂与废液中铜摩尔比为1～1.5:1，优选为1.2:1。所述的富集剂是硫化钠、硫化钾、硫化氢中的一种或几种。含铜沉积物与富集剂反应得到稳定性更好的CuS，且CuS中的铜含量比相同质量的Cu(OH)2铜含量更高。富集反应剩余物为盐，溶解在水中。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够有效利用化学镀铜废液的自有条件，在利用氧化破络工艺处理化学镀铜废液中溶解性络合态铜的同时，通过简单的富集纯化工艺，得到了具有较高纯度的铜沉积物，真正实现了有价值贵金属铜的回收再利用，该方法具有显著的环境效益和经济效益，应用前景广阔。具体表现为：1、本专利技术通过氧化破络的方法，利用体系中自有物质铜作为催化剂，与紫外光结合，将化学镀铜废液中大量的溶解性络合态铜转化成含铜沉积物，即降低了运行成本，又实现了贵金属铜的回收再利用。2、通过加入富集剂，本专利技术将含铜沉积物进一步富集，得到组分单一、含杂质少的富铜沉积物，大大提高了所回收铜的附加值。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1取2L某电镀厂报废的化学镀铜液，经测定该废液中铜的总含量为4g/L，把废液放入收集池内，调节废液的pH值至10.0。按废液质量的1％加入过硫酸钠作为氧化剂，采用曝气的方式搅拌使氧化剂溶解完全，打开40W的紫外灯开始氧化破络反应，反应全过程采用曝气方式进行搅拌，实时检测反应过程中废液的pH值，当废液pH值低于9.0时，向废液中加入氢氧化钠维持废液的pH值在9～10.5。在氧化破络反应过程中，不断有含铜的沉积物生成，反应2小时，进行固液分离，把生成的含铜沉积物从废液中分离出来，含铜沉积物主要包含氢氧化铜、氧化铜、碳酸铜等，往含铜沉积物中加入等体积的清水，当铜沉积物分散均匀后，按摩尔比Na2S:Cu＝1.2:1向其中加入硫化钠作为富集剂，充分反应后进行固液分离得到富铜沉积物，所得富铜沉积物进行干燥处理，所得固体即为具有较高纯度的富铜沉积物硫化铜，其铜含量经检测达到了66.5％(理论值为66.7％)。以上所述实施例，只是本专利技术的较佳实例，并非来限制本专利技术的实施范围，因此凡是按照本专利技术申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本专利技术专利申请范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镀铜废液的资源化利用方法，其特征在于步骤如下：(1)、收集化学镀铜废液，调节废液pH值至9.5～11；(2)、经过步骤(1)处理的化学镀铜废液进行氧化破络处理，通过氧化破络反应使溶解的络合态的铜变成含铜沉积物，氧化破络反应中维持废液的pH值不低于9；(3)、固液分离，得到含铜沉积物与滤液；(4)、向分离所得的含铜沉积物中加入等体积的清水，再加入富集剂，反应得到富铜沉积物；将富铜沉积物与清水分离，将富铜沉积物进行干燥处理。

【技术特征摘要】
1.一种化学镀铜废液的资源化利用方法，其特征在于步骤如下：(1)、收集化学镀铜废液，调节废液pH值至9.5～11；(2)、经过步骤(1)处理的化学镀铜废液进行氧化破络处理，通过氧化破络反应使溶解的络合态的铜变成含铜沉积物，氧化破络反应中维持废液的pH值不低于9；(3)、固液分离，得到含铜沉积物与滤液；(4)、向分离所得的含铜沉积物中加入等体积的清水，再加入富集剂，反应得到富铜沉积物；将富铜沉积物与清水分离，将富铜沉积物进行干燥处理。2.根据权利要求1所述的化学镀铜废液的资源化利用方法，其特征在于步骤(1)中，调节废液pH值＝10.0。3.根据权利要求1所述的化学镀铜废液的资源化利用方法，其特征在于步骤(2)中，所述的氧化破络处理采用紫外催化湿式氧化法。4.根据权利要求3所述的化学镀铜废液的资源化利用方法，其特征在于紫外催化湿式氧化法的具体步骤为：经过步骤(1)处理的化学镀铜废液转至回收反应器中，按化学镀铜废液质量的0.8～2％加入氧化剂，待氧化剂完全溶解后，打开紫外灯，在紫外线和废液中铜的共同催化作用下，进行氧化破络反应，反应时间2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，蔡大牛，骆劲松，谢彬彬，叶圣武，
申请(专利权)人：南京源泉环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32