一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法
2023-07-16 01:37:16
一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法
【專利摘要】本發明公開了一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法。步驟如下：①除雜：含銅蝕刻液提銅後，剩餘的高濃度氨氮廢水利用離子交換技術吸附回收廢水中低濃度的銅離子，解析樹脂後得到再生氯化銅原料；除銅後的廢水再添加適量的氯化鋇除去生產硫酸銅過程中引入的硫酸根雜質。②調配：剩餘的無銅廢水即為高濃度氨氮廢水，通過外加法或者多效蒸發器蒸發濃縮調整氯化銨濃度，再按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業。該方法不僅解決了重金屬離子和高濃度氨氮廢液對環境的汙染問題，而且實現線路板行業蝕刻液的閉合循環利用，節約了資源，保護了環境。
【專利說明】一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法，主要是針對電路板行業含銅蝕刻廢液提銅後高濃度氨氮廢液進行資源化綜合利用。該方法特別涉及高氨氮廢水的除雜方法，該方法特別涉及離子交換技術回收含有低濃度銅的高氨氮廢水的方法，涉及使用氯化鋇去除硫酸根形成硫酸鋇的方法，涉及氨氮廢水蒸餾濃縮的方法，涉及氨氮廢水濃縮液按照特定配方調配成鹼性蝕刻子液和單液型酸性蝕刻子液產品回用於線路板行業的方法。
【背景技術】
[0002]印製電路板蝕刻廢液(也稱PCB蝕刻廢液)包括酸性含銅蝕刻廢液和鹼性含銅蝕刻廢液。由印製電路板含銅蝕刻廢液提銅生產硫酸銅、鹼式氯化銅或者海綿銅等產品，反應後的廢水屬高氨氮廢水如果不進行處理，任意排放，會造成水體富營養化，汙染水質。所以印製電路板含銅蝕刻廢液提銅廢水的後續處理在無害化、資源化處理環節上至關重要。
[0003]目前，氨氮廢水的脫氮處理方法有生物硝化反硝化法、折點加氯法、氣提吹脫法、離子交換法和蒸髮結晶法等，但是這些方法在處理能力上和處理效果上都不是很理想，存在容易造成二次汙染，廢水需要再處理，能耗高，經濟效益差等問題。採用高效蒸發濃縮技術，一方面蒸餾水回用於印製電路板含銅蝕刻廢液生產硫酸銅、鹼式氯化銅的壓濾洗滌，避免了蒸餾水的二次汙染，另一方面濃縮液無外排，高效蒸發設備回收的氯化銨濃縮液按照特定的配方重新調配成鹼性蝕刻子液或單液型酸性蝕刻子液重新回用於印製電路板。
[0004]中國專利CN1367147A公開了的「高濃度氨氮廢水處理方法」，其特徵在於首先向廢水中加入鹼性複合化劑生石灰和過氧化鈣，攪拌反應後曝氣I小時，再加入氫氧化鈉和過硼酸鈉，攪拌反應後曝氣I小時，再加入鋁鹽或鐵鹽絮凝劑，攪拌均勻後曝氣0.5-1小時，最後在加入高分子絮凝劑的作用下沉降、分離。但是，該工藝存在的主要缺點是每一步試劑加入後反應曝氣，導致大量`的氨氮氣體飄散在空氣中，治標不治本，仍然汙染環境。
[0005]中國專利CN1156766A公開了的「再生鹼性蝕刻補充液的製備方法及其裝置系統」，其特徵在於將鹼性蝕刻廢液用酸性氯化銅蝕刻廢液中和，生成鹼式氯化銅沉澱，經壓濾，對其過濾液進行氯化銨和添加劑磷酸銨含量調整後，通過PE為空管進行二次通氨，經過濾製得再生鹼性蝕刻補充液。但是，該工藝未對過濾液進行淨化，含有SO/—及少量Cu2+等雜質，將嚴重影響到蝕刻子液的品質；此外該專利僅能調配成一種鹼性蝕刻子液。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題在於避免上述現有技術不足之處而提出一種高濃度氨氮廢液的資源化利用的方法。該方法將電路板行業含銅蝕刻廢液回收印製電路板含銅蝕刻廢液提銅生產硫酸銅、鹼式氯化銅或者海綿銅等產品後的高濃度氨氮廢液進行資源化綜合利用，特別適合對該類型的高濃度氨氮廢液進行批量處理。
[0007]本發明解決所述技術問題採用的技術方案包括如下步驟:
[0008]一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法。其特徵在於包括如下步驟:[0009](A)除雜:針對含銅蝕刻廢液提銅後產生的高濃度氨氮廢液，採用離子交換技術回收低濃度的銅離子；除銅後的廢水再添加適量的氯化鋇(BaC12)除去引入的硫酸根雜質；
[0010](B)調配:上述經淨化的廢水通過外加法或者多效蒸發器蒸發濃縮調整氯化銨濃度，再按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業。
[0011]所述步驟(A)中，(I)在使用離子交換技術吸附剩餘未回收完的含銅廢水時，除銅樹脂採用的是其載體成分主要為哌嗪氨基二硫代甲酸型螯合樹脂，含銅廢液在離子交換柱的停留時間為0.5-2min ;(2)在解析離子交換柱時，選用10-20%分析純鹽酸解析樹脂，得到氯化銅液體，用於中和反應；(3)通過加一定量的BaC12除去廢水中的S042-，經過壓濾機壓濾後，分離出BaS04產品。
[0012]所述步驟(B)中，(I)上述經淨化的廢水通過外加法或者多效蒸發器蒸發濃縮調整氯化銨濃度為280-350g/L ;(2)在蒸發氨氮廢水時，採用負壓循環蒸發裝置，蒸發裝置採用機械壓縮機對蒸汽進行循環壓縮，蒸發溫度在100-118 °C之間。
[0013]所述步驟(B)中，按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業。調配的鹼性蝕刻子液配方為:280-330g/L的高濃度氨氮濃廢液800-840L，98%液氨180L，食碳12.5kg，添加劑3kg、其重量比:硫代硫酸鈉:磷酸複合鹽:硫代硫酸銨為1:1:1。
[0014]所述步驟(B)中，按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業，調配的單液型酸性蝕刻子液配方為:280-330g/L的高濃度氨氮濃縮液430-530L，31%鹽酸400L，自來水70-170L，添加劑2kg，為硝酸銨:表面活性劑脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦(司盤)、聚山梨酯(吐溫)的一種或一種以上，其重量比為3:1。
[0015]同現有技術相比較，本發明一種高濃度氨氮廢液的資源化利用的方法之有益效果在於:`[0016]1、採用離子交換樹脂除銅工藝對比傳統的硫化鈉沉銅工藝，樹脂除銅不會造成環境二次汙染，並且樹脂解析後再生重複使用，得到氯化銅溶液可以直接重新用於中和反應生產飼料添加劑。本發明哌嗪氨基二硫代甲酸型螯合樹脂除銅率高達99.7%。
[0017]2、氨氮廢水採用高效蒸發濃縮技術，避免了排放水氨氮再汙染，蒸發出的廢液經檢測氨氮濃度在IOppm以下，直接回用於印製電路板含銅蝕刻廢液生產硫酸銅、鹼式氯化銅的壓濾洗滌，另一方面濃縮液無外排，高效蒸發設備回收的氯化銨濃縮液按照特定的配方重新調配成高品質的鹼性蝕刻子液或單液型酸性蝕刻子液重新回用於印製電路板，實現廢水零排放、降低氨氮廢水處理能耗、提高經濟效益的目的。
[0018]3、該方法實現了線路板行業蝕刻液閉環循環利用，解決了行業高氨氮廢液資源化
的一大難題。
[0019]4、適合對大批量電路板行業含銅蝕刻廢液提後的高濃度氨氮廢水進行回收處理。
[0020]5、調配成單液型酸性蝕刻子液配方中添加劑為自行研發的添加劑(重量比，硝酸銨:表面活性劑脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦(司盤)、聚山梨酯(吐溫)的一種或一種以上=3:1)可有效防止單液蝕刻液的結晶沉澱，解決了行業中單液型酸性蝕刻液普遍存在結晶沉澱的老問題。
【專利附圖】
【附圖說明】[0021]圖1是本發明流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明，不作為對本發明保護範圍的限定。電路板行業含銅蝕刻廢液提銅後高濃度氨氮廢液成分如下表1。
[0023]表1高濃度氨氮廢液成分表。
[0024]
【權利要求】
1.一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法。其特徵在於包括如下步驟: (A)除雜:針對含銅蝕刻廢液提銅後產生的高濃度氨氮廢液，採用離子交換技術回收低濃度的銅離子；除銅後的廢水再添加適量的氯化鋇除去引入的硫酸根雜質； (B)調配:上述經淨化的廢水通過外加法或者多效蒸發器蒸發濃縮調整氯化銨濃度，再按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業。
2.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法，其特徵在於:所述步驟(A)中，(I)在使用離子交換技術吸附剩餘未回收完的含銅廢水時，除銅樹脂採用的是其載體成分主要為哌嗪氨基二硫代甲酸型螯合樹脂，含銅廢液在離子交換柱的停留時間為0.5-2min ；(2)在解析離子交換柱時，選用10-20%分析純鹽酸解析樹脂，得到氯化銅液體，用於中和反應；(3)通過加一定量的BaC12除去廢水中的S042-，經過壓濾機壓濾後，分離出BaS04產品。
3.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法，其特徵在於: 所述步驟(B)中，(I)上述經淨化的廢水通過外加法或者多效蒸發器蒸發濃縮調整氯化銨濃度為280-350g/L ;(2)在蒸發氨氮廢水時，採用負壓循環蒸發裝置，蒸發裝置採用機械壓縮機對蒸汽進行循環壓縮，蒸發溫度在100-118°C之間。
4.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法，其特徵在於: 所述步驟(B)中，按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業。調配的鹼性蝕刻子液配方為:280-330g/L的高濃度氨氮濃廢液800-840L，98%液氨180L，食碳12.5kg，添加劑3kg、其重量比:硫代硫酸鈉:磷酸複合鹽:硫代硫酸銨為1:1:1。
5.根據權利要求1所述的一種高濃度氨氮廢液資源化利用方法，其特徵在於:所述步驟(B)中，按照相應的配方調配成蝕刻子液回用於電路板行業，調配的單液型酸性蝕刻子液配方為:280-330g/L的高濃度氨氮濃縮液430-530L，31%鹽酸400L，自來水70-170L，添加劑2kg，為硝酸銨:表面活性劑脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦(司盤)、聚山梨酯(吐溫)的一種或一種以上，其重量比為3:1。
【文檔編號】C02F9/04GK103819026SQ201410085584
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】沈雨鋒, 王治軍, 歐陽俊治, 王九飆, 李紅玲, 曾鈿 申請人:惠州Tcl環境科技有限公司