一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法
2023-06-13 22:51:16 1
一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，是通過以下的步驟實現的：(1)回收焦磷酸根離子及破絡：向焦磷酸銅廢水中滴加二價銅離子溶液,回收廢水中過量的焦磷酸根離子並且破絡，同時產生淡綠色粉末沉澱的焦磷酸銅,繼續不斷滴加，至pH為6～6.5為止；(2)固液分離：將沉澱物與廢水進行固液分離，得泥狀淡綠色焦磷酸銅，直接回槽補充使用；(3)水回用：濾液經雙膜法處理後直接回到焦磷酸銅電鍍淋洗水。本發明提供一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，在回收焦磷酸根的同時也破絡,使後續水回用的工藝容易實現。本發明除了節能減排外，還能降低處理成本，達到金屬及水雙回用的工藝。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，屬於焦磷酸銅電鍍廢水處理的技術 領域。 一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法
【背景技術】
[0002] 焦磷酸鹽預鍍銅工藝經多年研究，己取得鍍層良好的結合力，並且在鍍液的電流 效率、分散能力、覆蓋能力、深鍍能力和穩定性等方面與氰化物鍍液相當，有的比氰化物鍍 液還好，是一種取代氰化物預鍍銅的一個理想的清潔生產工藝。含焦磷酸銅絡合陰離子的 鹼性鍍銅為人們所熟知已逾125年，然而它僅在35年前才具有工業實用價值。曾有不少 文章報導了槽液配方、操作條件和應用情況。
[0003] 槽液的主要成分為焦磷酸銅及焦磷酸鉀，其組合產生溶解性的焦磷酸銅鉀絡合 物，分子SK 6[Cu(P207) 2]。電鍍浴組成要求P比（7-8.5 :1)，（即焦磷酸根與金屬銅重量比）， 故淋洗水除含銅離子（焦磷酸銅鉀鉻鹽）外，還有大量的游離焦磷酸根。廢水處理重點以 去除重金屬銅及總磷為目的。
[0004] 焦磷酸銅的廢水處理，傳統方法有：石灰中和法、離子交換法、亞鐵還原法、電解 回收銅等。
[0005] 例如：
[0006] 鄭州輕工業學院的馮紹彬、商士波等，將過量的硫酸銅加入焦磷酸銅廢水，pH控 制在2?3,產生焦磷酸銅沉澱。過量的銅離子，用鐵置換回收。其缺點是，過量銅離子再 用鐵置換回收，廢液含鐵，需再中和處理去除鐵，其增加導電鹽，當然也增加水回用難度。
[0007] 朱龍、湯清家等，以硫酸亞鐵為破絡劑，將銅還原為亞銅離子，亞鐵及己被氧化的 三價鐵，利用它的氫氧化物凝聚作用，將氧化亞銅吸附，網捕共沉澱，達到除銅目的。
[0008] 發生的主要反應為
[0009] Fe2++2〇r = Fe (OH) 2 I
[0010] Fe (OH) 2+0!T-e- = Fe (OH) 3 I
[0011] 2 [Cu (P207) 2] 6>20H>2e- = Cu20+4P20廣+H20
[0012] 羅耀宗、黃安生、黃勝強等，利用陰離子交換樹脂，吸附[cu(p2o7) 2r+，只是回收 銅。因樹脂對銅吸附力遠大於焦磷酸根，故焦磷酸根被排至廢水池，需以石灰法除磷，產 生大量汙泥。
[0013] 美國的R. E. Wing, W. G. Rayford, W. M. Doane等，加石灰、氯化|丐等，pH值控制在 9?11.5。銅是以焦磷酸銅沉澱下來的，只要變更被沉澱的純焦磷酸銅溶液pH值一當pH 值3?9範圍內沉澱是藍色，pH值超過10時，呈紅色。而氫氧化銅就不能觀察到這種色 澤變化，而且氫氧化銅在pH <5時將破溶解，故證明銅是以焦磷酸銅沉澱下來的。
[0014] 綜合上述方法均存在著缺點：如不能同時回收銅及焦磷酸根，產生焦磷酸銅沉 澱，回槽補充及水不適宜回用等缺點。
【發明內容】
[0015] 本發明提供一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，在破絡的同時也回收焦磷酸根，使 後續水回收工藝容易實現。不但是節能減排，而且能降低處理成本、金屬及水雙回用的方 法。
[0016] 本發明是通過以下的技術方案實現的：
[0017] 一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，是通過以下的步驟實現的：
[0018] (1)回收焦磷酸根離子及破絡：在焦磷酸銅廢水中滴加二價銅離子溶液，回收廢 水中過量的焦磷酸根離子並且破絡，同時產生淡綠色粉末沉澱的焦磷酸銅，繼續不斷滴 力口，至pH為6?6. 5為止；
[0019] (2)固液分離：將沉澱物與廢水進行固液分離，得泥狀淡綠色焦磷酸銅，直接回槽 補充使用；
[0020] (3)水回用：濾液經雙膜法處理後，適宜回用為焦磷酸銅電鍍淋洗水。
[0021] 所述步驟（1)中的二價銅離子，包括硝酸銅、硫酸銅及氯化銅，優選為氯化銅，二 價銅離子，不但是破絡劑也是除磷劑。
[0022] 所述步驟（1)中的二價銅離子的加入濃度為l_2mol。
[0023] 所述步驟（3)中的濾液，在不增加導電率；不加鈣除磷情況下，濾液適宜進行超 濾、反滲透等工藝進行水回用。
[0024] 焦磷酸銅淋洗水含有：K6[Cu(P207) 2]及P20廣，滴加二價銅離子破絡，回收焦磷酸 根，產生焦磷酸銅回槽補充使用。
[0025] 破絡反應式如下：
[0026] [Cu(P207) 2]6-+3CuC12 - 2Cu2P207 丨 +6C1，
[0027] 焦磷酸根回收，反應式如下：
[0028] P2074+2CuC12 - Cu2P207 丨 +4C1，
[0029] 焦磷酸水解為正磷酸，與二價銅離子反應式如下：
[0030] P0廣+2CuC12 - Cu3 (P04) 2 I
[0031] 正磷酸根容許限量l〇〇g/L，回槽補充不影響電鍍作業。
[0032] 本發明的優越性為：
[0033] 1.本專利方法處理，適宜水回用：廢液含磷離子濃度高，以石灰中和處理的傳統 方法，會產生大量汙泥且濾液含鈣濃度高，容易阻塞處理膜，不適宜反滲透的脫鹽系統，水 不宜回用。
[0034] 2.本專利方法處理，不產生汙泥：本發明同時將焦磷酸銅鉀絡鹽破絡並進行焦磷 酸根的回收，產制焦磷酸銅，回槽使用，不產生汙泥，是節能減排的清潔生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發明實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0036] 以下結合實施例，對本發明做進一步說明。
[0037] 實施例1
[0038] 下面結合附圖以"蘇州捷信科技有限公司"排放的焦磷酸銅廢水（銅離子 220. 8mg/L ;焦磷酸鉀2597. 8mg/L)為例對本發明的優選實施例進行詳細介紹。
[0039]步驟：
[0040] 1)回收焦磷酸根離子及破絡：將一升的焦磷酸銅廢水（組成如上述），置於2升燒 杯中。在攪拌中滴加 lmol的氯化銅溶液，廢水中過量的焦磷酸根離子，反應產生淡綠色 的焦磷酸沉澱；同時焦磷酸銅鉀絡合物破絡，也產生淡綠色的焦磷酸沉澱。繼續不斷滴加， 至pH為6. 0為止；終點時，lmol的氯化銅溶液使用量為26. 2ml。
[0041] 2)固液分離：將沉澱物與廢水進行固液分離，得泥狀淡綠色焦磷酸銅，純水洗滌 後回槽補充使用。濾液分折值：銅離子〇. 3mg/L ;總磷5mg/L。
[0042] 3)水回用：濾液經上述處理，在導電率不增加；又沒增加鈣離子汙染情況下。經活 性炭、超濾、反滲透等處理。直接回用為焦磷酸銅電鍍淋洗水。
[0043] 實施例2
[0044] 模擬焦磷酸銅廢水進行處理
[0045] 依典型焦磷酸銅槽液配製
[0046] 焦磷酸銅：80g/L
[0047] 焦磷酸鉀：320g/L
[0048] pH 值 8. 6
[0049] P 比：7. 5
[0050] 稀釋100倍，作模擬淋洗水。
[0051] 組成分：
[0052] 銅離子 266· 5mg/L
[0053] 焦磷酸鉀 3150. 6mg/L
[0054] 步驟：
[0055] 1)回收焦磷酸根離子及破絡：將一升的焦磷酸銅模擬廢水，置於2升燒杯中。在 攪拌中滴加1.5mol的氯化銅溶液，廢水中過量的焦磷酸根離子，反應產生淡綠色的焦磷 酸沉澱；同時焦磷酸銅鉀絡合物破絡，也產生淡綠色的焦磷酸沉澱。繼續不斷滴加，至pH為 6. 0為止；終點時，1. 5mol的氯化銅溶液使用量為20. 8ml。
[0056] 2)固液分離：將沉澱物與廢水進行固液分離，得泥狀淡綠色焦磷酸銅，純水洗滌 後回槽補充使用。濾液分折值：銅離子〇. 5mg/L ;總磷10mg/L。
[0057] 3)水回用：濾液經上述處理，在導電率不增加；又沒增加鈣離子汙染情況下。經活 性炭、超濾、反滲透等處理。直接回用為焦磷酸銅電鍍淋洗水。
【權利要求】
1. 一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，其特徵在於是通過以下的步驟實現的： (1) 回收焦磷酸根離子及破絡：向焦磷酸銅廢水中滴加二價銅離子溶液，回收廢水中 過量的焦磷酸根離子並且破絡，同時產生淡綠色粉末沉澱的焦磷酸銅，繼續不斷滴加，至 pH為6?6. 5為止； (2) 固液分離：將沉澱物與廢水進行固液分離，得泥狀淡綠色焦磷酸銅，直接回槽補充 使用； (3) 水回用：濾液使用雙膜法處理，直接回用到焦磷酸銅電鍍淋洗水。
2. 根據權利要求1所述的一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，其特徵在於所述步驟（1) 中的二價銅離子，包括硝酸銅、硫酸銅及氯化銅，優選為氯化銅。
3. 根據權利要求1所述的一種焦磷酸銅電鍍廢水處理方法，其特徵在於所述步驟（1) 中的二價銅離子的加入濃度為l_2mol。
【文檔編號】C02F103/16GK104108812SQ201410314838
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】莊倉宏, 吳文明 申請人:蘇州聯科納米淨化科技有限公司