一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法技术

本发明专利技术属于化工及环保领域，更具体地说，它涉及一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，包括向第一酸性氯化铜蚀刻液和第二酸性氯化铜蚀刻液中通入液氨，将所得溶液混合，结晶过滤得到中间体碱式氯化铜，将所述碱式氯化铜进行洗涤分离并加入到硫酸溶液中得到硫酸铜浆料，往所述硫酸铜浆料加入水及冷却结晶分离得到粗品硫酸铜，往所述粗品硫酸铜加入第一溶液并加热控温过滤，将所得第一滤液进行冷却结晶与离心，得到高纯硫酸铜。本发明专利技术实现酸性氯化铜蚀刻废液中铜、钠、铵及氯等资源利用，产品质量高，工艺过程利用率高、节能、环保及极易工业化。保及极易工业化。保及极易工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法


[0001]本专利技术属于化工及环保领域，更具体地说，它涉及一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法。

技术介绍

[0002]线路板蚀刻液分为酸性蚀刻液和碱性蚀刻液。随着安全环保要求的日趋严厉、成本控制及蚀刻工艺革新因素的影响，酸性蚀刻液的比重呈稳步上升之势，因而PCB行业产生的酸性氯化铜蚀刻废液的占比也逐渐加大，现有的处理技术普遍存在生产成本高、产品附加值低及存在二次污染等问题，已不能满足新形势要求。
[0003]针对上述问题，目前，公告号为CN106587105B的中国专利公开了一种印制电路板中氯化铜酸性蚀刻废液的回收方法，其技术方案要点是：在废液中添加氯化钠后蒸馏得到盐酸，结晶得到氯化钠，最后通过电解得到单质铜。该专利存在以下弊端：
①
副产物盐酸浓度不高，应用范围小；
②
氯化钠产品含有重金属、铵等多种杂质，定性为危废，存在二次污染的风险；
③
单质铜制备过程中缺少除杂过程，单质铜的质量不高。
[0004]此外，公告号为CN112593233B的中国专利亦公开了一种印制电路板中氯化铜酸性蚀刻废液的回收方法，其技术方案要点是：将碱式蚀刻废液与酸性蚀刻废液混合反应得到碱式氯化铜，加入硫酸中得到硫酸铜，最后添加药剂使母液中NH
4+
以磷酸铵镁沉淀的形式回收。该工艺同样存在多个弊端：
①
硫酸铜制备过程中缺乏除杂工艺，很难保证硫酸铜的产品质量；
②
废水处理成本高；
③
由于母液中残留的NH
4+
高，后续废水仍需进一步处理。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，得到高纯硫酸铜，实现废液中的各组分的充分资源化。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，包括如下步骤：
[0007](1)提供第一酸性氯化铜蚀刻液，在所述第一酸性氯化铜蚀刻液中通入液氨进行反应、过滤，获得含铜精制液；
[0008](2)提供第二酸性氯化铜蚀刻液，用所述液氨将所述第二酸性氯化铜蚀刻液的pH值调节为0
‑
2.5，获得调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液；
[0009](3)以所述含铜精制液和所述调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液为原料进行反应，并控制结晶过程，获得碱式氯化铜，并对所述碱式氯化铜进行过滤；
[0010](4)洗涤所述碱式氯化铜，并对其固液分离处理，获得洗涤后的碱式氯化铜；
[0011](5)将所述洗涤后的碱式氯化铜加入到硫酸溶液中进行反应，获得硫酸铜浆料和盐酸，对所述硫酸铜浆料加入水，进行冷却结晶、固液分离，获得粗品硫酸铜；
[0012](6)往所述粗品硫酸铜中加入第一溶液，加热溶解并控温过滤，获得第一滤液，对所述第一滤液冷却结晶、离心处理后，获得高纯硫酸铜。
[0013]在其中一个实施例中，所述液氨为工业级，其含量为99.0％以上。
[0014]在其中一个实施例中，步骤(1)中所述第一酸性氯化铜蚀刻液反应终点的pH值为8.0
‑
9.6。
[0015]在其中一个实施例中，步骤(3)中制备所述碱式氯化铜的过程的温度为10℃
‑
100.0℃。
[0016]在其中一个实施例中，步骤(3)中制备所述碱式氯化铜的过程的pH值为3.0
‑
7.0。
[0017]在其中一个实施例中，所述碱式氯化铜的洗涤分为两次，洗水量为所述碱式氯化铜质量的1.0
‑
5.0倍。
[0018]在其中一个实施例中，所述硫酸溶液为浓硫酸或硫酸与硫酸铜的混合物，所述硫酸的浓度为25.0％
‑
98.0％。
[0019]在其中一个实施例中，所述碱式氯化铜与所述高浓度硫酸(以硫酸含量计)的质量比为0.75:1
‑
1.4:1。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一溶液为水或硫酸铜母液。
[0021]在其中一个实施例中，步骤(6)中所述粗品硫酸铜的控温过滤温度为80.0℃
‑
100.0℃。
[0022]本专利技术提供的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，具有以下有益之处：
[0023]其一，以液氨为原料，节能、杂质少及成本低；步骤(1)和步骤(2)中采用液氨可确保专利工艺无额外水蒸的发量；液氨纯度高，从源头上减少杂质的引入；
[0024]其二，副产物盐酸的浓度高，附加值高；步骤(5)碱式氯化铜控制酸转制得的盐酸浓度达到31.0％以上，达到工业级产品要求；
[0025]其三，分步除杂及质量控制，硫酸铜产品品质高；步骤(1)预反应、步骤(3)的碱式氯化铜控制结晶、步骤(5)酸转及步骤(6)的结晶，进行多步除杂与控制，制备的硫酸铜产品质量高。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例1制备的硫酸铜产品的XRD对照图；
[0028]图3为本专利技术实施例1制备的硫酸铜产品热重分析图—N2气氛(DSC)；
[0029]图4为本专利技术实施例1制备的硫酸铜产品热重分析图—N2气氛(TG)。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0031]参阅图1，本专利技术提供的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，包括如下步骤：
[0032](1)提供第一酸性氯化铜蚀刻液，在第一酸性氯化铜蚀刻液中通入液氨进行反应、过滤，获得含铜精制液；
[0033](2)提供第二酸性氯化铜蚀刻液，用液氨将第二酸性氯化铜蚀刻液的PH值调节为0
‑
2.5，获得调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液；
[0034](3)以含铜精制液和调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液为原料进行反应，并控制结晶过程，获得碱式氯化铜，并对碱式氯化铜进行过滤；
[0035]具体的，滤液通过萃取铜、除杂、蒸发浓缩及分盐结晶分别得到工业级氯化铵和工业级氯化钠，其中氯化铵及氯化钠冷却所需的冷能由步骤(1)中液氨气化带走；
[0036](4)洗涤碱式氯化铜，并对其固液分离处理，获得洗涤后的碱式氯化铜；
[0037](5)将洗涤后的碱式氯化铜加入到硫酸溶液中进行反应，获得硫酸铜浆料和盐酸，对硫酸铜浆料加入水，进行冷却结晶、固液分离，获得粗品硫酸铜；
[0038]具体的，结晶母液既可以取代碱式氯化铜酸转用的部分硫酸溶液，也可以作为步骤(3)的萃取铜负载有机相的反萃剂；
[0039](6)往粗品硫酸铜中加入第一溶液，加热溶解并控温过滤，获得第一滤液，对第一滤液冷却结晶、离心处理后，获得高纯硫酸铜。
[0040]本专利技术提供的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)提供第一酸性氯化铜蚀刻液，在所述第一酸性氯化铜蚀刻液中通入液氨进行反应、过滤，获得含铜精制液；(2)提供第二酸性氯化铜蚀刻液，用所述液氨将所述第二酸性氯化铜蚀刻液的pH值调节为0
‑
2.5，获得调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液；(3)以所述含铜精制液和所述调酸后的第二酸性氯化铜蚀刻液为原料进行反应，并控制结晶过程，获得碱式氯化铜，并对所述碱式氯化铜进行过滤；(4)洗涤所述碱式氯化铜，并对其固液分离处理，获得洗涤后的碱式氯化铜；(5)将所述洗涤后的碱式氯化铜加入到硫酸溶液中进行反应，获得硫酸铜浆料和盐酸，对所述硫酸铜浆料加入水，进行冷却结晶、固液分离，获得粗品硫酸铜；(6)往所述粗品硫酸铜中加入第一溶液，加热溶解并控温过滤，获得第一滤液，对所述第一滤液冷却结晶、离心处理后，获得高纯硫酸铜。2.根据权利要求1所述的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于，所述液氨为工业级，其含量为99.0％以上。3.根据权利要求1所述的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸铜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一酸性氯化铜蚀刻液反应终点的pH值为8.0
‑
9.6。4.根据权利要求1所述的一种酸性氯化铜蚀刻废液制备高纯硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文彬，朱军强，王惠倩，陈龙，玉增蒙，刘质斌，
申请(专利权)人：东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：