一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法技术

本发明专利技术属于废液回收处理领域，具体涉及一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法。本发明专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法主要包括酸性蚀刻废液的预处理、絮凝氧化沉淀、蒸发得结晶氯化铜、酸化得结晶硫酸铜等步骤。本发明专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，有效解决现有生产硫酸铜质量不稳定的问题，得到的硫酸铜品质好，杂质含量少，细度高，含量可达99％以上，并且通过试验检测未检出砷和铅等有害物质。

【技术实现步骤摘要】
一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法
本专利技术属于废液回收处理领域，具体涉及一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法。
技术介绍
含印刷线路板(printedcircuitboard，简称为PCB)已广泛应用于手机、电视、计算机等家用及办公电子电器产品中。随着电子行业的飞速发展，印刷电路板的产量也随之逐年增加，在制造印刷电路板的蚀刻工序中，需要使用大量碱性蚀刻液或酸性蚀刻液。碱性蚀刻废液所含主要成分为铜氨络合物、氯化铵、以及砷杂质。酸性蚀刻废液所含主要成分为氯化铜和盐酸。目前，有些厂家采用酸性蚀刻工艺，有些厂家则采用碱性蚀刻工艺，酸性蚀刻适合做内层、快板、普通单双面板；碱性蚀刻适合做高精密板。在蚀刻过程中产生了大量的含铜蚀刻废液，含铜量可达140-160g/L，若不对这些酸性或碱性蚀刻废液进行处理，将对环境造成污染，并且浪费蚀刻废液中的有用材料如铜。过去的做法是把这些高浓度的铜蚀刻废液卖给或送给专业处理工厂进行铜回收，这种传统铜回收的过程中，不仅有大量的铜离子(Cu2+)排放，而且还有90％体积的其它化学组成(主要是Cl-离子，还有其它的化合物)进行排放，是造成“二次污染”环境的罪魁祸首，是不能忽视的环境污染源主要之一。随着我国经济的快速发展，对于各种资源的依存度加大，造成了近年来有色金属及稀有金属价格的暴涨。从工业废弃物中回收有价金属，提高二次资源的利用率，对于满足我国国民经济发展的需要具有实际意义。这些蚀刻液在使用完毕后形成蚀刻废液，含有大量的铜离子和可以重复利用配置蚀刻液的离子如氯离子。现有的蚀刻废液回收处理方法有：电解提铜处理法，该方法的缺点是工艺复杂、投资大；溶剂萃取法，即将萃取剂加入到碱性蚀刻废液中，得到含铜溶液及蚀刻再生液，该方法的缺点是需要使用昂贵的萃取剂、工艺繁琐；以及用还原提纯铜的方法，该方法的缺点是工艺控制复杂，成本高。中国专利申请CN106976902A公开了一种利用工业含铜蚀刻废液制备碱式碳酸铜的方法，主要步骤包括对酸性和碱性含铜蚀刻废液去除砷污染物预处理，中和反应，沉淀过滤洗涤，加酸冷却结晶，混合投入沸水，撤离热源，洗涤抽滤风干。本该方法虽然能利用工业废水得到用途广泛的产品。但是由于处理过程中需采用大量氨水，而氨水用量的增大，必然导致生产废水中氨氮浓度的增高，加大后续废水处理的难度。中国专利申请CN101844793A公开了一种高活性电镀级氧化铜的生产工艺，以线路板酸性氯化铜或者硝酸铜或者硫酸铜蚀刻废液和液体氢氧化钠或者氢氧化钾为主要原料，合成的粗品氧化铜经微波干燥、粉碎、水洗、超声波洗涤、微波再次干燥及粉碎工艺，制得含量达99％以上的氧化铜。该方法虽然有较有效的回收废液中的金属铜，但是处理过后的废液其他有害物质残留较多。因此，有必要研究一种基于酸性蚀刻废液高效制备硫酸铜的方法，处理过程中不添加氨水，不产生氨氮含量高的废液，并且能够解决现有生产硫酸铜质量不稳定以及处理过后废液中有害物质超标的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法。本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，有效解决现有生产硫酸铜质量不稳定的问题，得到的硫酸铜品质好，杂质含量少，细度高，含量可达99％以上，并且通过试验检测未检出砷和铅等有害物质。本专利技术的技术方案是：一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，包括如下步骤：S1、将收集的酸性蚀刻废液输送到贮存罐中，进行均质处理，保证后续处理工艺控制的稳定性；S2、将步骤S1中均质处理后的酸性刻蚀废液泵入氧化反应罐中，加入的氧化剂和絮凝剂，过滤，得到滤液；所述絮凝剂的添加量为酸性刻蚀废液重量的1～5％；S3、将步骤S2中得到的滤液进行蒸发处理，当滤液中的氯化铜过饱和后停止蒸发，冷却，结晶分离得到结晶氯化铜；S4、将步骤S3中得到的结晶氯化铜置于酸化反应罐中，加入浓硫酸进行酸化反应20～50min，酸化反应结束后，将酸化反应过程中产生的酸化母液自然冷却结晶，析出、分离即得结晶硫酸铜。进一步地，所述步骤S2中的絮凝剂的制备步骤如下：将阴离子聚丙烯酰胺水溶液与巯基乙醇加入到带磁力搅拌的反应器中，搅拌混合均匀，调节反应温度为60～75℃，搅拌反应时间为30～60min；再向反应器中加入二甲胺，继续反应2.5～3.0h，冷却后，即得；进一步地，所述阴离子聚丙烯酰胺水溶液、巯基乙醇和二甲胺的体积比为15～30：1～3：8～12。更进一步地，所述阴离子聚丙烯酰胺水溶液、巯基乙醇和二甲胺按体积比为26：2：9。进一步地，所述步骤S2中的絮凝剂中的阴离子聚丙烯酰胺相对分子质量为30万～50万，质量百分浓度为1.2％～3.0％。进一步地，所述步骤S1的均质处理的压力为10～14Mpa，温度为50～65℃。进一步地，所述步骤S2中的氧化剂为双氧水、次氯酸钠和次氯酸中的一种。进一步地，所述步骤S2中的氧化剂的添加量与酸性刻蚀废液中铜含量的摩尔比为(1.2～1.8):1。进一步地，所述步骤S3中添加的浓硫酸的添加量与酸性蚀刻废液中铜含量的摩尔比为(1.6～2.1)∶1。更进一步地，所述步骤S3中添加的浓硫酸的添加量与酸性蚀刻废液中铜含量的摩尔比为1.8∶1。进一步地，所述步骤S3中产生的酸化液被输送到酸化反应罐中再利用。本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜通过多个步骤，将金属活泼性比铜强的金属离子沉淀，操作简单，成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，同时充分利用处理后的滤液重新调配蚀刻液，提高经济效益的同时，减少排放，有利于环境保护。通过本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法和生产线可得到饲料级的硫酸铜(执行《NY42-1987饲料级硫酸铜》的标准)，该产品经预处理后在饲料中作为铜的补充剂。通过添加的由阴离子聚丙烯酰胺水溶液、巯基乙醇和二甲胺按一定比例和步骤制备的絮凝剂，有效解决现有生产硫酸铜质量不稳定的问题，得到的硫酸铜品质好，杂质含量少，细度高，含量可达99％以上。本方法简单、成本低廉，解决现有生产硫酸铜产品成本过高的问题。与现有技术相比，本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法具有以下优势：(1)本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，解决现有生产硫酸铜质量不稳定，产品质量不达标的问题，制得的硫酸铜可达到《NY42-1987饲料级硫酸铜》的标准。(2)本专利技术提供的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，方法简单、成本低廉，解决现有生产硫酸铜产品成本过高的问题，既节约资源，又避免了环境污染。具体实施方式以下通过具体实施方式的描述对本专利技术作进一步说明，但这并非是对本专利技术的限制，本领域技术人员根据本专利技术的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本专利技术的基本思想，均在本专利技术的保护范围之内。阴离子聚丙烯酰胺，购自天津市大茂化学试剂厂。本专利技术所用其他试剂均为常用试剂，均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将收集的酸性蚀刻废液输送到贮存罐中，进行均质处理，保证后续处理工艺控制的稳定性；/nS2、将步骤S1中均质处理后的酸性刻蚀废液泵入氧化反应罐中，加入氧化剂和絮凝剂，过滤，得到滤液；所述絮凝剂的添加量为酸性刻蚀废液重量的1～5％；/nS3、将步骤S2中得到的滤液进行蒸发处理，当滤液中的氯化铜过饱和后停止蒸发，冷却，结晶分离得到结晶氯化铜；/nS4、将步骤S3中得到的结晶氯化铜置于酸化反应罐中，加入浓硫酸进行酸化反应20～50min，酸化反应结束后，将酸化反应过程中产生的酸化母液自然冷却结晶，析出、分离即得结晶硫酸铜。/n

【技术特征摘要】
1.一种用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将收集的酸性蚀刻废液输送到贮存罐中，进行均质处理，保证后续处理工艺控制的稳定性；
S2、将步骤S1中均质处理后的酸性刻蚀废液泵入氧化反应罐中，加入氧化剂和絮凝剂，过滤，得到滤液；所述絮凝剂的添加量为酸性刻蚀废液重量的1～5％；
S3、将步骤S2中得到的滤液进行蒸发处理，当滤液中的氯化铜过饱和后停止蒸发，冷却，结晶分离得到结晶氯化铜；
S4、将步骤S3中得到的结晶氯化铜置于酸化反应罐中，加入浓硫酸进行酸化反应20～50min，酸化反应结束后，将酸化反应过程中产生的酸化母液自然冷却结晶，析出、分离即得结晶硫酸铜。


2.如权利要求1所述的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，其特征在于，所述步骤S2中的絮凝剂的制备步骤如下：
将阴离子聚丙烯酰胺水溶液与巯基乙醇加入到带磁力搅拌的反应器中，搅拌混合均匀，调节反应温度为60～75℃，搅拌反应时间为30～60min；再向反应器中加入二甲胺，继续反应2.5～3.0h，冷却后，即得；
所述阴离子聚丙烯酰胺水溶液、巯基乙醇和二甲胺的体积比为15～30：1～3：8～12。


3.如权利要求2所述的用电路板含铜蚀刻废液生产硫酸铜的方法，其特征在于，所述步骤S2中的絮凝剂的制备中，所述阴离子聚丙烯酰胺水溶液、巯基乙醇和二甲胺按体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：马剑，杨桂海，尤小艺，王松彪，
申请(专利权)人：肇庆市新荣昌环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44