含銅微蝕廢液的處理方法
2023-05-28 20:43:41 4
含銅微蝕廢液的處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種含銅微蝕廢液的處理方法。步驟如下：1）還原：在含銅微蝕廢液中加入還原鐵粉，經充分反應後，進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序；2）絡合：在步驟1）所得的濾液中加入Cu重金屬離子捕集劑進行絡合後沉澱，絡合完成後的溶液再次進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序；3）氧化聚合：步驟2）所得濾液中的硫酸亞鐵經氧化生產聚合硫酸鐵，並同時去除廢水中的CODcr。本發明對電子製造中產生的含銅微蝕廢液進行處理和綜合利用，保護了環境，節約了資源能源，為國民經濟的發展提供了重金屬銅和用於汙水處理廠作為淨水劑聚合硫酸鐵。本發明處理方法的成本低廉，投資少，運行費用低，適合工業化生產。
【專利說明】含銅微蝕廢液的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水的處理方法，具體地指一種含銅微蝕廢液的處理方法。
【背景技術】
[0002]含銅微蝕廢液廣泛來源於電子、電鍍、冶煉、化工等行業。隨著國內研製技術的發展和國外電子產品的不斷輸入，電子含銅微蝕廢液需處理量逐年增加。而且，人們已充分認識到各種廢物排放對環境造成的危害，各種含銅微蝕廢液必須嚴格處理達標排放。
[0003]國內外針對含銅微蝕廢液的處理開展過大量的科學研究工作，歸納起來主要有以下幾種方法:
[0004]1、化學沉澱法:
[0005]這種方法適用於含銅量在800~1000mg/L以下的廢水，是用鹼提高廢水的PH至生成氫氧化銅沉澱。這種方法可以取得良好除銅效果，但是沉澱中雜質分離麻煩，平時處理費用較高。而對於含銅微蝕液中，廢水中的CODcr無法去除，必須增加其它的除CODcr的方法。
[0006]2、置換法:
[0007]在酸性條件下，用鐵屑等較活潑金屬將銅置換出來。這種方法可以達到治理要求，但沉澱中雜質分離困難，汙泥量多。
[0008]3、離子交換法:
[0009]這種方法適用於含銅濃度在50~200mg/L的廢水。濃度過高，廢水的PH值勢必較低，若用弱酸性陽離子交換樹脂，很難吸附銅離子；若用強酸性陽離子交換樹脂交換容量則較小，再生時要用較多的酸。用陽離子樹脂處理含銅量較低廢水，鐵離子也會被樹脂吸附，洗脫後難以分離。因此，採用該法處理含銅微蝕廢液無法達到滿意的效果。
[0010]4、電解法
[0011]電解法在處理硫酸銅廢水中得到廣泛使用。特別是電解法一離子交換法結合，或是使用電解法一化學沉澱法組合。
[0012]對於印製線路板中微蝕液中的銅一般採用電解法回收銅，傳統的電解反應器大多為矩形箱式電解槽。這種電解槽電沉澱速度慢，受低銅濃度的限制。在低濃度溶液中電解，所得銅的形態不好，影響其商業價值。Wang以管狀EMEW cell為電化學反應器，回收微蝕廢液中的銅，所用的陽極為塗覆鉬族金屬的鈦電極，陰極為圓柱狀不鏽鋼，控制電流密度為ZA/dm2,陰極電流效率在90%以上，銅純度為97%，但該電解法對8g/L的濃度銅就很難再析出。
[0013]去除銅後的廢水中 大多含有硫酸亞鐵、CODcr，工藝上一般採用催化氧化法生產聚合硫酸鐵。雖然，此方法簡單易行，但是催化劑NaNO2是致癌物質，且生產過程中投加量大，產品中的亞硝酸根離子易超標，限制了其在飲用水處理中的應用；氮的氧化物排出，汙染環境，後處理工序複雜；反應速度慢，要適應大規模工業化生產，需採用改進措施。
【發明內容】
[0014]本發明的目的就是要克服現有技術採用置換法處理含銅微蝕廢液所存在的不足，提供一種成本低廉的含銅微蝕廢液的處理方法。
[0015]為實現上述目的，本發明含銅微蝕廢液的處理方法，包括以下步驟:
[0016]I)還原:在含銅微蝕廢液中加入還原鐵粉，經充分反應後，用板框壓濾機進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序；
[0017]2)絡合:在步驟I)所得的濾液中加入Cu重金屬離子捕集劑進行絡合後沉澱，絡合完成後的溶液再次用板框壓濾機進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序；
[0018]3)氧化聚合:步驟2)所得濾液中的硫酸亞鐵經氧化生產聚合硫酸鐵，並同時去除廢水中的CODcr。
[0019]本發明步驟I)中，還原鐵粉的純度> 98%。步驟2)中，所述Cu重金屬離子捕集劑的活性基團為二硫代氨基甲酸鈉。
[0020]本發明步驟3)中，採用雙氧水氧化法或氯酸鈉氧化法將硫酸亞鐵氧化。優選氯酸鈉氧化法，因採用氯酸鈉氧化法的生產工藝簡單，設備投資少，產品穩定性好，反應效率高，無空氣汙染；產品中含有氯酸鹽，可兼作混凝與殺菌劑。
[0021]本發明步驟I)和步驟 2)中，收集所得的濾餅為海綿銅。海綿銅可出售給冶煉廠冶煉銅，廢物重新利用，節約資源。
[0022]本發明先採用置換法將含銅微蝕廢液的銅置換出來，通過控制鐵粉的加入量，可得到含銅量在80%以上的海綿銅；對於置換不完全的微量銅，加入Cu重金屬離子捕集劑沉澱，可保證廢液中總銅含量小於0.5mg/L;將銅去除乾淨後的廢水採用氧化聚合反應生產聚合硫酸鐵，並同時去除廢水中的CODcr。
[0023]本發明的有益效果在於:採用新工藝對電子製造中產生的含銅微蝕廢液進行處理和綜合利用，保護了環境，節約了資源能源，為國民經濟的發展提供了重金屬銅和用於汙水處理廠作為淨水劑聚合硫酸鐵。本發明處理方法的成本低廉，投資少，運行費用低，適合工業化生產。
【具體實施方式】
[0024]為了更好地解釋本發明，以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但它們不對本發明構成限定。
[0025]實施例
[0026]含銅微蝕廢液來源於某電子公司的微蝕液，年廢液總量2萬噸，廢液中主要成分為Cu約8000mg/L，PH值約為1，CODcr約4000mg/L，而銅離子以水合離子[Cu(H2O)4] 2+存在。
[0027]含銅微蝕廢液的處理方法，包括以下步驟:
[0028]I)還原:在2萬噸含銅微蝕廢液中加入純度為99%的還原鐵粉232.4噸，經充分反應後，用板框壓濾機進行固液分離，收集海綿銅196噸，濾液進行下步工序；
[0029]2)絡合:在步驟I)所得的濾液中加入Cu重金屬離子捕集劑0.8噸進行絡合後沉澱，Cu重金屬離子捕集劑的活性基團為二硫代氨基甲酸鈉，絡合完成後的溶液再次用板框壓濾機進行固液分離，收集海綿銅4噸，濾液進行下步工序；[0030]3)氧化聚合:步驟2)所得濾液採用氯酸鈉氧化法，先加入硫酸114.82噸，在常溫下，攪拌中加入氯酸鈉1077噸，檢驗亞鐵離子減少到規定濃度即可結束，
[0031]FeS04+NaC103+H2S04 — [Fe2 (OH)n(SO4) 3_n/2] +H20+KC1
[0032]硫酸亞鐵經氧化生產成品聚合硫酸鐵溶液29685.62噸，並同時去除廢水中的CODcr0
[0033] 採用本發明生產的聚合硫酸鐵產品質量達到GB14591-2006中II類:工業用水、廢水和汙水用質量標準。
【權利要求】
1.一種含銅微蝕廢液的處理方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)還原:在含銅微蝕廢液中加入還原鐵粉，經充分反應後，用板框壓濾機進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序； 2)絡合:在步驟I)所得的濾液中加入Cu重金屬離子捕集劑進行絡合後沉澱，絡合完成後的溶液再次用板框壓濾機進行固液分離，收集濾餅，濾液進行下步工序； 3)氧化聚合:步驟2)所得濾液中的硫酸亞鐵經氧化生產聚合硫酸鐵，並同時去除廢水中的CODcr。
2.根據權利要求1所述的利用線路板蝕刻的含銅微蝕液生產硫酸銅的方法，其特徵在於:步驟I)中，還原鐵粉的純度≥98%。
3.根據權利要求1所述的利用線路板蝕刻的含銅微蝕液生產硫酸銅的方法，其特徵在於:步驟2)中，所述Cu重金屬離子捕集劑的活性基團為二硫代氨基甲酸鈉。
4.根據權利要求1所述的利用線路板蝕刻的含銅微蝕液生產硫酸銅的方法，其特徵在於:步驟3)中,採用雙氧水氧化法或氯酸鈉氧化法將硫酸亞鐵氧化。
5.根據權利要求1所述的利用線路板蝕刻的含銅微蝕液生產硫酸銅的方法，其特徵在於:步驟I)和步驟 2)中，收集所得的濾餅為海綿銅。
【文檔編號】C22B15/00GK103803744SQ201410036493
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】龔凌坤 申請人:武漢市嘉恆化工有限公司