用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法和电动抽滤装置制造方法及图纸

一种用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法和电动抽滤装置,该生产氧化铜的方法包括步骤：预处理、碱铜生产、洗水和抽滤分离、氨转反应、冷却、洗水和压滤分离，最后得到氧化铜和氧化铜母液，氧化铜母液与碱性蚀刻废液混合再回用于碱式氯化铜的生产过程中。本发明专利技术生产氧化铜的方法反应速度快，没有污染排放,废液可循环利用，适应性宽，工艺流程简单。

【技术实现步骤摘要】
用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法和电动抽滤装置
本专利技术涉及从废水中生产有用物质的方法,特别涉及从印刷线路板蚀刻废液中生产有用物质的方法,尤其涉及用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法。
技术介绍
随着中国电子行业飞速发展，印刷线路板蚀刻废液（也称PCB蚀刻废液）每年也逐步递增，根据中国电子学会的数据分析,中国约有3000家PCB制造商年排放100万吨印刷线路板蚀刻废液;印刷线路板废液中含有大量的铜，按照测算每100万吨可能回收12万吨。印刷线路板蚀刻废液包括碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液，其中碱性蚀刻废液中主要成分为氨水、氯化铵和氯化铜，含铜量为120g/L～170g/L(克/升)；酸性蚀刻废液中主要成分为氯化铜，含铜量为90g/L～130g/L;如果直接将印刷线路板蚀刻废液排放,不仅对环境造成污染，而且也是资源的浪费，因此需要对印刷线路板蚀刻废液进行处理和有用金属回收。现有技术印刷电路板蚀刻废液中的铜回收形式通常有：单质铜、氧化铜、硫酸铜、碱式氯化铜或碱式碳酸铜等。现有技术回收印刷线路板蚀刻废液制备氧化铜的方法包括酸碱蚀刻废液碱式氯化铜+液碱法和氯化铜+液碱法；以上两种方法生产氧化铜产品，会伴随产生大量的含钠盐高的盐碱废水,该盐碱废水包括氧化铜母液和水洗废水，大量的盐碱废水大多通过能耗高的蒸发结晶法处理，或者直接排放，采用传统国标法（AAS/ICP法）测试含盐高的排放水中的金属(铜、镍、铅等),而测试往往有较大误差，数据测试的误差可能会引起一系列的环保事故;因此现有技术利用印刷线路板蚀刻废液制备铜产品时存在受蚀刻废液酸碱性的限制、有污染物排放和副产品多等技术问题。因此，本领域的技术人员找到一套从印刷线路板蚀刻废液中生产氧化铜而不会产生盐碱废水的方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法和电动抽滤装置,该方法反应速度快，没有污染排放,并且废液可循环利用，适应性宽，工艺流程简单，从而解决了现有技术中存在受蚀刻废液酸碱性的限制、有污染物排放风险和副产品多等技术问题。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是：一种用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法,所述蚀刻废液包括碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液,所述生产氧化铜的方法包括如下步骤：A、预处理：分别对所述酸性蚀刻废液进行除砷和亚铜离子处理,以及对所述碱性蚀刻废液进行除砷处理；B、碱铜生产:将预处理后的所述酸性蚀刻废液按一定的进料速率输入到碱铜反应罐内,与此同时,将预处理后的所述碱性蚀刻废液根据pH值的规定要求按一定的进料速率也输入到所述碱铜反应罐内,保证所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应时pH值为3.5～5.0，在输入过程中,边输入边搅拌,使得所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应后得到酸碱性蚀刻废液混合物,所述碱铜反应罐内的温度维持在65～80℃；C、洗水和抽滤分离:将所述酸碱性蚀刻废液混合物输入到抽滤槽内,进行洗水和抽滤,抽滤后得到碱铜中间体和碱铜母液;D、氨转反应:将碱铜中间体输入到氨转反应罐内,加入一定浓度和一定量的的氨水进行氨转反应，并搅拌一段时间，使得氨转反应后的混合物pH值为9.0～11.5，若pH值不够则补加氨水;氨转反应后进行加热,加热温度为80～95℃，并保温一段时间,保温时间为20～60分钟;E、冷却:将氨转反应后的混合物转移至冷却罐,并用冷却水换热降温至40～60℃;F、洗水和压滤分离:将冷却后的混合物输入到压滤机内进行洗水和压滤，压滤后得到氧化铜和氧化铜母液。对步骤C中的碱铜母液进行处理:先用氨水调节使碱铜母液pH值为5.0～6.0，接着进行离子交换,再用盐酸调节使其pH值为2.5～3.5,然后输入到蒸发设备中进行蒸发结晶，得到氯化铵。对步骤F中的氧化铜母液进行处理:对氧化铜母液用母液罐收集，与碱性蚀刻废液混合再回用于碱式氯化铜的生产过程中。在步骤A中对所述酸性蚀刻废液进行亚铜离子处理的方法是,在所述酸性蚀刻废液中加入20%～40%的氯酸钠溶液,并进行搅拌，直到所述酸性蚀刻废液和氯酸钠溶液的混合物变为绿色透亮。在步骤D的氨转反应中碱铜中间体与氨水的数量关系是，当氨水的浓度为20%时，氨水的体积数量单位为立方米是碱铜中间体重量数量单位为吨的0.7～1.2倍。步骤C中的洗水和抽滤分离采用电动抽滤装置，操作包括如下步骤：C1、准备工作：清洗电动抽滤装置的抽滤槽主体，在抽滤槽主体的多孔筛板的上表面铺上滤袋，将容纳袋铺设并固定在电动抽滤装置之抽滤槽支撑体的容纳室上，将电动抽滤装置的第一排水管道连接到抽滤槽主体之物料抽滤室的第一排水孔位上，将电动抽滤装置的第一负压管道连接到抽滤槽主体之负压腔的负压抽滤孔位上；C2、进料和排液：开启转料泵，将所述酸碱性蚀刻废液混合物输送到抽滤槽主体之物料抽滤室内，开始进料，直到所述酸碱性蚀刻废液混合物的固体物质沉淀物即碱铜中间体表层到达物料抽滤室的指定容量位置后则停止进料，而所述酸碱性蚀刻废液混合物中的部分碱铜母液则通过物料抽滤室的第一排水孔位经第一排水管道排出到液体物质处理系统内；C3、抽滤：开启负压产生系统的真空泵开始抽滤，抽滤时长约为5～10分钟，关闭真空泵，停止抽滤，并将物料抽滤室内的固体物质弄平整；C4、洗水和抽滤：打开自来水的进水阀门，将自来水注入到物料抽滤室内，当自来水的水面超过固体物质即碱铜中间体表层4～6厘米后停止进水，浸泡约8～12分钟，这个过程称为洗水，洗水完后开启真空泵进行抽滤；C5、卸料：卸料前，将第一排水管道与物料抽滤室的第一排水孔位分离，将第一负压管道与负压腔的负压抽滤孔位分离；再开启电动卸料设备，将所述抽滤槽主体翻转，从而将所述物料抽滤室内的固体物质即碱铜中间体自动倒入抽滤槽支撑体之容纳室上铺设的容纳袋后，直接将容纳袋取出拿走进入下一个工序中。在步骤C4的洗水和抽滤过程中，有滤液经滤袋和多孔筛板滤入到负压腔内，再通过第一负压管道流入到抽滤水罐内，当抽滤水罐内液位到达液位信号控制单元的设定限值，液位信号控制单元传递信号给气动阀，开启气动阀的阀门，抽滤水罐内的滤液通过抽滤水罐下端的第二排水孔位经第二排水管道、气动阀、第三排水管道、三通阀和第四排水管道排出到液体物质处理系统。本专利技术还提供了一种电动抽滤装置,用于固液混合物的分离，该固液混合物的分离包括生产碱铜时之固液混合物的分离；所述电动抽滤装置包括抽滤槽主体、电动卸料设备、抽滤槽支撑体和用于提供负压进行抽滤的负压产生系统；所述抽滤槽主体由设有多个滤孔的多孔筛板将该抽滤槽主体内腔分为上下两层，上层为物料抽滤室，下层为负压腔，上层的物料抽滤室之侧面上设有用于排去固液混合物中液体物质的第一排水孔位，该第一排水孔位通过第一排水管道连接到液体物质处理系统，所述多孔筛板的上表面放置有用于截留固液混合物中固体物质的滤袋，下层的所述负压腔之侧面上设有用于与所述负压产生系统相连接的负压抽滤孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，所述蚀刻废液包括碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液，所述生产氧化铜的方法包括如下步骤：/nA、预处理：分别对所述酸性蚀刻废液进行除砷和亚铜离子处理,以及对所述碱性蚀刻废液进行除砷处理；/nB、碱铜生产: 将预处理后的所述酸性蚀刻废液按一定的进料速率输入到碱铜反应罐内,与此同时,将预处理后的所述碱性蚀刻废液根据pH值的规定要求按一定的进料速率也输入到所述碱铜反应罐内,保证所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应时pH值为3.5～5.0，在输入过程中,边输入边搅拌,使得所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应后得到酸碱性蚀刻废液混合物,所述碱铜反应罐内的温度维持在65～80℃；/nC、洗水和抽滤分离:将所述酸碱性蚀刻废液混合物输入到抽滤槽内,进行洗水和抽滤,抽滤后得到碱铜中间体和碱铜母液;/nD、氨转反应:将碱铜中间体输入到氨转反应罐内,加入一定浓度和一定量的的氨水进行氨转反应，并搅拌一段时间，使得氨转反应后的混合物pH值为9.0～11.5，若pH值不够则补加氨水;氨转反应后进行加热, 加热温度为80～95℃，并保温一段时间;/nE、冷却:将氨转反应后的混合物转移至冷却罐,并用冷却水换热降温至40～60℃;/nF、洗水和压滤分离: 将冷却后的混合物输入到压滤机内进行洗水和压滤，压滤后得到氧化铜和氧化铜母液。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，所述蚀刻废液包括碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液，所述生产氧化铜的方法包括如下步骤：
A、预处理：分别对所述酸性蚀刻废液进行除砷和亚铜离子处理,以及对所述碱性蚀刻废液进行除砷处理；
B、碱铜生产:将预处理后的所述酸性蚀刻废液按一定的进料速率输入到碱铜反应罐内,与此同时,将预处理后的所述碱性蚀刻废液根据pH值的规定要求按一定的进料速率也输入到所述碱铜反应罐内,保证所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应时pH值为3.5～5.0，在输入过程中,边输入边搅拌,使得所述酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应后得到酸碱性蚀刻废液混合物,所述碱铜反应罐内的温度维持在65～80℃；
C、洗水和抽滤分离:将所述酸碱性蚀刻废液混合物输入到抽滤槽内,进行洗水和抽滤,抽滤后得到碱铜中间体和碱铜母液;
D、氨转反应:将碱铜中间体输入到氨转反应罐内,加入一定浓度和一定量的的氨水进行氨转反应，并搅拌一段时间，使得氨转反应后的混合物pH值为9.0～11.5，若pH值不够则补加氨水;氨转反应后进行加热,加热温度为80～95℃，并保温一段时间;
E、冷却:将氨转反应后的混合物转移至冷却罐,并用冷却水换热降温至40～60℃;
F、洗水和压滤分离:将冷却后的混合物输入到压滤机内进行洗水和压滤，压滤后得到氧化铜和氧化铜母液。


2.根据权利要求1所述的用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，其特征在于：
对步骤C中的碱铜母液进行处理:先用氨水调节使碱铜母液pH值为5.0～6.0，接着进行离子交换,再用盐酸调节使其pH值为2.5～3.5,然后输入到蒸发设备中进行蒸发结晶，得到氯化铵。


3.根据权利要求1所述的用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，其特征在于：
对步骤F中的氧化铜母液进行处理:对氧化铜母液用母液罐收集，与碱性蚀刻废液混合再回用于碱式氯化铜的生产过程中。


4.根据权利要求1所述的用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，其特征在于：
在步骤A中对所述酸性蚀刻废液进行亚铜离子处理的方法是,在所述酸性蚀刻废液中加入20%～40%的氯酸钠溶液,并进行搅拌，直到所述酸性蚀刻废液和氯酸钠溶液的混合物变为绿色透亮。


5.根据权利要求1所述的用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，其特征在于：
在步骤D的氨转反应中碱铜中间体与氨水的数量关系是，当氨水的浓度为20%时，氨水的体积数量（单位为立方米）是碱铜中间体重量数量（单位为吨）的0.7～1.2倍。


6.根据权利要求1所述的用印刷线路板蚀刻废液生产氧化铜的方法，其特征在于：
步骤C中的洗水和抽滤分离采用电动抽滤装置，操作包括如下步骤：
C1、准备工作：清洗电动抽滤装置的抽滤槽主体（10），在抽滤槽主体（10）的多孔筛板（13）的上表面铺上滤袋，将容纳袋铺设并固定在电动抽滤装置之抽滤槽支撑体（30）的容纳室（32）上，将电动抽滤装置的第一排水管道（91）连接到抽滤槽主体（10）之物料抽滤室（11）的第一排水孔位（111）上，将电动抽滤装置的第一负压管道（491）连接到抽滤槽主体（10）之负压腔（12）的负压抽滤孔位（121）上；
C2、进料和排液：开启转料泵，将所述酸碱性蚀刻废液混合物输送到抽滤槽主体（10）之物料抽滤室（11）内，开始进料，直到所述酸碱性蚀刻废液混合物的固体物质沉淀物即碱铜中间体表层到达物料抽滤室（11）的指定容量位置后则停止进料，而所述酸碱性蚀刻废液混合物中的部分碱铜母液则通过物料抽滤室（11）的第一排水孔位（111）经第一排水管道（91）排出到液体物质处理系统（98）内；
C3、抽滤：开启负压产生系统（40）的真空泵（43）开始抽滤，抽滤时长约为5～10分钟，关闭真空泵（43），停止抽滤，并将物料抽滤室（11）内的固体物质弄平整；
C4、洗水和抽滤：打开自来水的进水阀门，将自来水注入到物料抽滤室（11）内，当自来水的水面超过固体物质即碱铜中间体表层4～6厘米后停止进水，浸泡约8～12分钟，这个过程称为洗水，洗水完...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世爱，余雅旋，何伟铭，袁金生，
申请(专利权)人：深圳市宝安东江环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44