自含铜废液回收铜的方法技术

本发明专利技术提供一种自含铜废液回收铜的方法，以制备含铜化合物。本发明专利技术还提供一种自含铜废液回收铜的方法，以制备氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物，再进一步将其制备成具有再利用价值的含铜化合物，例如碳酸铜或氧化铜。本发明专利技术另外提供一种自氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物制备碳酸铜或氧化铜的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种，特别是自所述含铜废液制备含铜化合物，尤其是碳酸铜及氧化铜，以达铜回收及再利用目的的方法。
技术介绍
工业化的快速发展为人类带来许多生活上的便利。然而，同时也产生了大量的工业废弃物。随着环保意识的抬头，如何降低或有效回收再利用各种工业中所产生的废弃物已成为目前备受瞩目的议题。含铜废弃物主要来源有金属工业、电子工业、和化学制造业等。目前蓬勃发展的电子工业(例如印刷电路板工业)所产生的含铜废弃物有酸性铜蚀刻废液和碱性铜蚀刻废液等。此项技术中处理酸性含铜废液的方法包括以铝置换法产生铜金属沉淀；或添加氢氧化钠中和废液，使废液中的铜离子以氢氧化铜或氧化铜形式沉淀析出。此项技术中处理碱性含铜废液的方法包括以硫化物沉淀法回收铜；或以加热加碱曝气法，生成可回收再利用的氧化铜。然而，上述方法不是受限于成本问题，便是所得产物杂质含量高，或是还有其它不易处理的杂质存在于工艺中或回收再制的产物中。鉴于此，本专利技术提供一种有效的铜回收法，以解决上述问题。本专利技术的方法可大幅降低杂质含量，故可选用多样性的铜料来源，且操作便利具有经济效益，并可将所回收的铜制备成具备再利用价值的含铜化合物(例如氢氧化铜、氧化铜或碳酸铜)，且所述含铜化合物可依需要制成各种不同等级，包括对不纯物要求严格的电子级，不仅产品灵活度高且符合目前环保趋势之所需。
技术实现思路
本专利技术一方面提供一种，其包含(a)加入沉淀剂至含铜废液中，调整pH值至约2至约9的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在120克/升以下；及(b-Ι)以步骤(a)所得的溶液制备含铜化合物。本专利技术的另一方面提供一种，其包含(a)加入沉淀剂至含铜废液中，调整pH值至约2至约9的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在120克/升以下；及(b-2)控制步骤(a)所得溶液的pH值在约3至约13的范围，沉淀产生氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物。本专利技术的又一方面提供一种自氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物制备碳酸铜或氧化铜的方法，其包含(c)添加酸至氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物中，将其溶解为酸性含铜溶液；(d-Ι)添加碳酸盐至步骤(c)所制备的酸性含铜溶液中，控制PH值在约6至约7 的范围，以生成碳酸铜；及(e)视需要通过转化反应，将步骤(d-Ι)所制备的碳酸铜转化为氧化铜。 附图说明图1为本专利技术的自含铜废液回收铜方法的第一实施方面。图2为本专利技术的自含铜废液回收铜方法的第二实施方面。图3为本专利技术的自氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物制备碳酸铜或氧化铜的方法的示意图。图4为本专利技术的自含铜废液制备氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物，再通过其制备碳酸铜或氧化铜的方法的示意图。图5为本专利技术的自含铜废液制备氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物，进而制备氧化铜的方法的示意图。具体实施例方式本专利技术所用的含铜废液的来源并无特殊限制，可为回收自各种工业或日常生活的废弃物，其例如但不限于酸性或碱性含铜废液、酸性或碱性铜蚀刻废液、电镀废液、含铜污泥或金属铜废料。例如，酸性含铜废液包含盐酸、硫酸、硝酸、碳酸、磷酸或醋酸的铜溶液或其组合，碱性含铜废液包含盐酸、硫酸、硝酸、碳酸、磷酸或醋酸的铜铵盐溶液或其组合。所收集来的铜废液或废料可先以任何本专利技术所属
中的技术人员所熟习的方法进行预处理，例如以金属置换法提高废铜液中的铜离子含量、以酸或碱浸渍法自含铜污泥将铜溶出形成含铜废液、或以酸或碱溶解铜废料形成含铜废液，使得含铜废液中的铜含量不至于太低。例如，含铜废液中的铜含量应高于10克/升。根据本专利技术，当含铜废液中含铜量较低时可添加固态铜如铜粉、铜箔、铜屑、铜矿砂、铜污泥、铜合金或其它铜废料或其组合， 以提高工艺效率。此外，若欲制备的产物为含二价铜的化合物时，也可视需要先将废液中的一价铜离子以氧化还原法形成二价铜离子。一般来说，含铜废液中除了铜离子外，还可能存在各种不同的金属离子，如锡、铅、 锌、铁、钙、镁等。这些金属离子的存在，会增加习知铜回收再制方法的困难度。然而，本案专利技术人经研究发现在由含铜废液制备含铜化合物的步骤中，任选地添加特定沉淀剂至含铜废液中，并适度加入酸至碱性含铜废液中或加入碱至酸性含铜废液中或其组合以调整废液的PH值，可使多种金属杂质沉淀，再经由诸如过滤等分离步骤移除沉淀杂质后，可有效纯化含铜废液，降低废液中所不期望的金属杂质比例，以控制铜离子浓度在有利于后续工艺的适当范围。这一纯化步骤可先移除不期望的金属杂质，例如锡、铅、锌、钙、镁、锰等，因此可省略在后续工艺中为移除此类杂质所需的步骤，并可降低这类杂质对工艺的影响。此外，这一纯化步骤不会对溶液中所存在的铜离子造成不利的影响，可有效纯化含铜废液，降低废液中所不期望的金属杂质比例，由此提升回收再制而得的含铜化合物的纯度。因此，本专利技术的方法是在制备含铜化合物的程序中，先使用如前述的纯化步骤以移除含铜废液中不期望的金属杂质。详细来说，所述纯化步骤是添加特定沉淀剂(包括但不限于硝酸、硫酸、盐酸、酒石酸、醋酸、磷酸、氯化铵、草酸、硫化物、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或氨或其混合物)至含铜废液中，调整PH值至约2至约9的范围，优选pH值在约2至约6的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在120克/升以下，优选浓度范围在80克/升以下。本专利技术所用沉淀剂的量并无固定范围，可依不纯物的量视需要调整，不纯物多时，相对沉淀剂也需配合增加。例如，在使用一般正常废液的一个实施例中，可使用浓度范围介于约0.2至约5wt%的沉淀剂。用以调整废液的pH值的酸和碱并无特殊限制，可为此项技术中常用的酸和碱，例如，酸可包括硝酸、硫酸、盐酸、酒石酸、醋酸、磷酸、氯化铵、草酸或其混合物，碱可包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或氨或其混合物。根据本专利技术，可视需要在上述纯化步骤之后，以任何本专利技术所属
中的技术人员所熟知的方式移除杂质。举例来说，可视需要以离子交换树脂移除钙、镁等离子；或以活性碳移除有机杂质；或加入氧化剂，例如氯酸盐、次氯酸盐、过氯酸盐、H2O2、空气或氧或其组合，移除金属离子，如铁离子等。上述氧化剂的浓度介于约0. 005wt%至约20wt%的范围，优选介于约0. 01至约0. 5wt%的范围，优选的氧化剂为次氯酸盐，例如次氯酸钠。本专利技术的方法可在上述纯化步骤后，以所述经纯化的含铜废液，通过任何本专利技术所属
中的技术人员所熟知的方法制备具有再利用价值的含铜化合物。上述含铜化合物并无特殊限制，优选为氢氧化铜、碳酸铜或氧化铜。本文中所述的碳酸铜是指广义的碳酸铜，即包含本专利技术所属
中的技术人员所熟知的碳酸铜产品，例如包括碱式碳酸铜、CuCO3 · Cu(OH)2化合物、铜绿等。以下现以图1及2配合说明，进一步说明本专利技术的的二个实施方面，而非用以限制本专利技术的范围。任何本专利技术所属
中的技术人员可轻易达成的修饰及改变均包括于本案说明书及权利要求书的内容中。图1所示为本专利技术的的第一实施方面，在此实施方面中所得的含铜化合物为碳酸铜或氧化铜。如图1所示，本专利技术的方法是先将含铜废液纯化后， 再以喷雾干燥法制备碳酸铜或氧化铜。详细来说，根据本专利技术的第一实施方面，本专利技术提供一种，其包含(a)加入沉淀剂至含铜废液中，调整pH值至约2至约9的范围，优选p本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自含铜废液回收铜的方法，其包含：（ａ）加入沉淀剂至含铜废液中，调整ｐＨ值至约２至约９的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在１２０克／升以下；及（ｂ－１）以步骤（ａ）所得的溶液制备含铜化合物。

【技术特征摘要】
1.一种自含铜废液回收铜的方法，其包含(a)加入沉淀剂至含铜废液中，调整PH值至约2至约9的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在120克/升以下；及(b-Ι)以步骤(a)所得的溶液制备含铜化合物。2.如权利要求1所述的方法，其进一步在上述步骤(a)之后包含至少一种选自下列所组成的群组的纯化步骤以离子交换树脂进行纯化，以活性碳进行纯化，以氧化剂进行纯化。3.如权利要求2所述的方法，其中所述氧化剂的浓度介于约0.005wt%至约20wt%的范围内。4.如权利要求2所述的方法，其中所述氧化剂包含氯酸盐、次氯酸盐、过氯酸盐、H2O2, 空气或氧或其组合。5.如权利要求4所述的方法，其中所述氧化剂为次氯酸钠。6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中沉淀剂包含硝酸、硫酸、盐酸、 酒石酸、醋酸、磷酸、氯化铵、草酸、硫化物、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或氨或其组合。7.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(b-Ι)是将步骤(a)所得的溶液以喷雾干燥法制备碳酸铜或氧化铜。8.如权利要求7所述的方法，其中当步骤(b-Ι)所得的产物为碳酸铜时，可视需要通过转化反应，将碳酸铜转化为氧化铜。9.一种自含铜废液回收铜的方法，其包含(a)加入沉淀剂至含铜废液中，调整PH值至约2至约9的范围，使杂质沉淀并移除杂质，控制铜离子浓度在120克/升以下；及(b-2)控制步骤(a)所得溶液的pH值在约3至约13的范围，沉淀产生氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物。10.如权利要求9所述的方法，其进一步在上述步骤(a)之后包含至少一种选自下列所组成的群组的纯化步骤以离子交换树脂进行纯化，以活性碳进行纯化，和以氧化剂进行纯化。11.如权利要求10所述的方法，其中所述氧化剂的浓度介于约0.005wt%至约20wt% 的范围。12.如权利要求10所述的方法，其中所述氧化剂包含氯酸盐、次氯酸盐、过氯酸盐、 H2O2、空气或氧或其组合。13.如权利要求12所述的方法，其中所述氧化剂为次氯酸钠。14.如权利要求9所述的方法，其中沉淀剂包含硝酸、硫酸、盐酸、酒石酸、醋酸、磷酸、 氯化铵、草酸、硫化物、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或氨或其组合。15.如权利要求9至14中任一权利要求的方法，其进一步包含下列步骤(c)添加酸至步骤(b-幻所制备的氢氧化铜或含氢氧化铜的铜盐混合物中，将其溶解为酸性含铜溶液。16.如权利要求15所述的方法，其中步骤(c)的所述酸为盐酸、硫酸或硝酸或其组合。17.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国金，何公亮，陈彦亨，张琇英，方雅婷，王华耀，
申请(专利权)人：昶昕实业股份有限公司，昶缘兴化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71