一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法技术

本发明专利技术涉及一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法，对于不同体量和不同组分的三氯化铁蚀刻废液可以灵活选用不同规模和类型的设备及处理工艺过程，同时避免氧化剂的使用以及

【技术实现步骤摘要】
一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法


[0001]本专利技术涉及废弃物回收再利用
，具体涉及一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法
。

技术介绍

[0002]三氯化铁蚀刻液对铜
、
不锈钢等金属具有很强的氧化腐蚀作用，且相对其他蚀刻液具有更低的价格和更快的蚀刻速度，常用于印刷电路板和其它金属的蚀刻，涉及电子
、PCB
制造
、
金属加工和汽车等多种行业
。
[0003]三氯化铁蚀刻液主要成分包括三氯化铁和
HCl
，有时还需要根据不同蚀刻要求适当增加其他试剂，如
HNO3、H3PO4、NH4Cl、NH4NO3、
硫脲
、
苯并三氮唑等
。
对于不锈钢蚀刻，三氯化铁蚀刻液在工作过程中不断消耗
Fe
3+
，同时产生
Fe
2+
、Cu
2+
、Ni
2+
、Cr
3+
等金属离子，随着
Fe
3+
浓度降低，其他金属离子浓度增大，蚀刻效率逐渐下降，通过添加氧化剂补充
HCl
的方式可恢复部分蚀刻液性能，其余部分则作为废液排出
。
在以不锈钢为处理对象的三氯化铁蚀刻废液中，通常含有
HCl
及
Fe
3+
、Fe
2+
、Cu
2+
、Ni
>2+
、Cr
3+
、Mn
2+
、Na
+
等多种金属离子，具有较强的酸性和腐蚀性及对生态环境和人体健康具有有害影响的毒性
。
[0004]目前，三氯化铁蚀刻废液主要处理方式为集中收集后中和沉淀，存在使用大量碱剂
、
产生大量金属污泥及资源浪费的问题
。
三氯化铁蚀刻废液再生和循环回用能够降低蚀刻企业生产成本，且具有重要的社会和环境效益
。
对于三氯化铁蚀刻废液，周期性或持续性去除其中全部或部分
Ni
2+
，
Cr
3+
，
Cu
2+
等金属离子，同时将
Fe
2+
氧化为
Fe
3+
，并补充适量的
HCl
，蚀刻液性能可以恢复
。
其中，
Fe
2+
氧化为
Fe
3+
的过程可以使用化学氧化或电解技术等实现，
Ni
2+
，
Cr
3+
，
Cu
2+
等金属离子的去除或回收多采用结晶
、
置换
、
还原
、
沉淀
、
萃取等物理化学处理技术
。
[0005]CN 115710705A
公开了一种三氯化铁蚀刻液再生利用系统及方法，通过置换反应将蚀刻液中的
Cu
2+
还原成海绵铜进行回收，通过
O2氧化再生
FeCl3蚀刻液进行循环利用，增量蚀刻废液加工成固体羟基铁作为副产品回收
。
该方法避免了利用电解技术再生三氯化铁蚀刻液的过程中发生阳极析
Cl2、
阴极析
H2反应产生的泄漏造成环境危害甚至发生爆炸的风险
。
但是该技术适用于含
Cu
2+
的三氯化铁蚀刻废液的再生，无法应用于含
Ni
2+
，
Cr
3+
等其它金属的蚀刻废液的再生和资源回收
。
[0006]对于含多种金属成分的复杂蚀刻废液，如同时含有
Ni
2+
，
Cr
3+
，
Cu
2+
等金属离子的三氯化铁蚀刻废液，
CN 107059011A
通过离子膜电解槽阳极进行蚀刻废液再生，阴极进行铜
、
镍
、
铬合金回收，存在产物不好利用且能耗高的问题，同时，电解过程不可避免的发生阳极析
Cl2和阴极析
H2反应，存在泄漏和爆炸风险
。CN 110857470A
利用隔膜电解技术进行蚀刻废液再生，增量蚀刻废液通过化学沉淀处理，但是，其阴极主要发生阴极析
H2反应具有较大生产安全风险；将全部废液进行化学除杂需要大量沉淀剂和
pH
调节剂且副反应较多，经济性差，尾水未经深度处理，排放存在环境风险
。
[0007]因此，针对现有技术的不足，需要提供一种安全高效且实用性强的三氯化铁蚀刻
废液的循环回用与资源回收方法
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法，利用双室电解技术进行三氯化铁蚀刻废液的再生与循环回用，利用电解技术进行铜回收，利用分步化学沉淀技术进行镍
、
铬回收，利用铁氧体技术进行废液深度处理，实现了三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收
。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法，所述循环回用与资源回收方法包括如下步骤：
[0011](1)
将三氯化铁蚀刻废液分别通入电解槽阳极室和阴极室进行电解处理，所述阳极室得到的再生三氯化铁蚀刻液与添加剂混合后进行循环回用，所述阴极室得到铜与第一处理废液；
[0012](2)
将第一沉淀剂与步骤
(1)
所得第一处理废液进行反应，固液分离后得到铬沉淀物与第二处理废液；
[0013](3)
将第二沉淀剂与步骤
(2)
所得第二处理废液进行反应，固液分离后得到镍铁沉淀物与第三处理废液；
[0014](4)
将步骤
(3)
所得第三处理废液进行铁氧体反应，固液分离后得到铁氧体与第四处理废液，所得第四处理废液排入废水处理装置
。
[0015]本专利技术提供的循环回用与资源回收方法，首先利用电解技术进行三氯化铁蚀刻废液的再生与循环回用，通过电解将三氯化铁蚀刻废液中的
Fe
2+
氧化成
Fe
3+
，加入添加剂混合稀释后可以实现一定比例的蚀刻废液进行再生和循环回用；对于其余三氯化铁蚀刻废液，利用电解技术进行铜回收，然后利用分步化学沉淀技术进行镍
、
铬资源回收，利用铁氧体技术进行废液深度处理及铁资源回收
。
该循环回用与资源回收方法适用于不同规模的三氯化铁蚀刻废液在线处理与循环回用过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三氯化铁蚀刻废液的循环回用与资源回收方法，其特征在于，所述循环回用与资源回收方法包括如下步骤：
(1)
将三氯化铁蚀刻废液分别通入电解槽阳极室和阴极室进行电解处理，所述阳极室得到的再生三氯化铁蚀刻液与添加剂混合后进行循环回用，所述阴极室得到铜与第一处理废液；
(2)
将第一沉淀剂与步骤
(1)
所得第一处理废液进行反应，固液分离后得到铬沉淀物与第二处理废液；
(3)
将第二沉淀剂与步骤
(2)
所得第二处理废液进行反应，固液分离后得到镍铁沉淀物与第三处理废液；
(4)
将步骤
(3)
所得第三处理废液进行铁氧体反应，固液分离后得到铁氧体与第四处理废液，所得第四处理废液排入废水处理装置
。2.
根据权利要求1所述的循环回用与资源回收方法，其特征在于，步骤
(1)
所述通入电解槽阳极室的三氯化铁蚀刻废液的质量百分含量为
85
～
95wt
％，通入阴极室的三氯化铁蚀刻废液的质量百分含量为5～
15wt
％
。3.
根据权利要求2所述的循环回用与资源回收方法，其特征在于，步骤
(1)
所述通入电解槽阳极室的三氯化铁蚀刻废液中加入溶剂进行稀释；优选地，所述溶剂包括水；优选地，步骤
(1)
所述电解处理过程中调控阳极电解反应电流至无
Cl2析出
。4.
根据权利要求1～3任一项所述的循环回用与资源回收方法，其特征在于，步骤
(1)
所述添加剂包括
HCl
；优选地，步骤
(1)
所述混合后所得三氯化铁蚀刻废液与所述通入之前的三氯化铁蚀刻废液体积相等；优选地，步骤
(1)
所述电解处理过程中调控阴极电解反应电流至无
H2析出
。5.
根据权利要求1～4任一项所述的循环回用与资源回收方法，其特征在于，步骤
(2)
所述第一沉淀剂包括碱剂或磷酸盐
。6.
根据权利要求5所述的循环回用与资源回收方法，其特征在于，所述碱剂包括
NaOH
和
/
或
NH3·
H2O
；优选地，所述碱剂的用量为使第一处理废液的
pH
值为
3.5
～
5.5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，张伟奇，陈文庆，李再强，
申请(专利权)人：深圳市祺鑫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：