印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法

2023-05-14 22:50:01 1

專利名稱：：印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法
技術領域：
：本發明涉及一種印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法。技術背景印製電路板蝕刻廢液(以下稱"PCB蝕刻廢液")有酸性廢液和鹼性廢液兩種，前者的特點是銅及氯離子含量高，鹽酸介質，游離酸大約25mol/L;後者的特點是銅及氨含量高，鹼性。PCB蝕刻廢液中砷含量一般《0mg/L，少於30mg/L居多，鐵含量一般在20mg/L內，砷主要來源於敷銅板的製造，在存儲轉運過程中會帶入微量的鐵。由PCB酸性蝕刻廢液為原料可制銅鹽產品，但是某些銅鹽產品對砷、鐵有著嚴格的要求，因此須深度除砷除鐵使以此為原料製得的銅鹽產品中砷、鐵含量達到標準。目前有關含砷溶液除砷的基本方法有傳統的化學沉澱法、功能高分子膜法、反滲透法、溶劑萃取法、離子交換法、浮選法、生物法、誘導脫砷法和吸附共沉澱法等。上述方法簡述如下傳統的化學沉澱法需要大量的沉澱劑，且沉澱不徹底，在高銅溶液中不適宜利用該法；功能高分子膜法要求膜對砷具有高選擇性，且選擇性地將聚合物連同吸附離子全部滯留；反滲透法還只是停留在實驗階段，為了能有效的除去砷並能在實際中得到應用，還需進行更先進的反滲透膜的設計；溶劑萃取法要求萃取劑具有高選擇性且反萃取較容易；離子交換法只能處理濃度較低、處理量不大、組成單純且有較高回收價值的廢水，其處理工藝比較複雜，成本較高；浮選法需要用到多種試劑；生物法雖在實驗中證實可行，但培養菌種的周期長；誘導脫砷法要求溶液的銅離子濃度在25g/L範圍內；吸附共沉澱法的缺點是吸附劑再生、回收和再利用上存在一定的難度，且還會吸附大量有用金屬共沉澱。以上歸納來自於以下文獻及期刊的綜合閱讀中國專利CN85102296、90100691.2、96112949,2、97118914.5、98806952.0、00813386.7、01135376.7、03118325.5、03130727.2、20031010797.0、200310106665.2、200310115571.1、03812045.3、200480034274.7、200510050959.7、200610060480.6，以及合肥工業大學學報(Vol.15，No.Sl,p134)、硫酸工業(1979年04期第23頁)、江西冶金(1982年02期第32頁)、邢臺學院學報(Vol.20，No.2，p96)、硫酸工業(1978年S3期第81頁、1979年S2期第19頁)、礦產保護與利用(No.1，p51)、有色冶金設計與研究(Vol.15，No3，pl8)、江西化工(Vol.6,No.2，pi)、湖南環境生物職業技術學院學報(Vol.8，No.2，pll9)。其中專利200610060480.6中所提及的是用水合二氧化錳除砷，該法所使用的水合二氧化錳需要現場合成，除砷過程中會產生少量的氯氣，且引入少量的雜質。而對於PCB蝕刻廢液中微量的鐵，目前現有的除鐵方法如黃鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法、Fe(0H)3沉澱法等都不適於該類廢水。
發明內容本發明的目的在於針對現有除砷除鐵方法存在的以上所述問題，提供一種印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法。本發明包括如下步驟(1)將水合二氧化鈦調成漿；(2)調節印製電路板酸性蝕刻廢液的pH值為0.53.0;(3)向上述調節好pH值的印製電路板酸性蝕刻廢液中加入所述水合二氧化鈦漿體，攪拌反應545min，然後過濾。本發明中的水合二氧化鈦(Ti02*XH20)為除砷除鐵劑，選用偏鈦酸(H2Ti03或TiCVH20)較佳。本發明可以對原料進行預處理，即在所述第(2)步調節PH值之前，在攪拌的條件下，往印製電路板酸性蝕刻廢液中慢慢加入氧化劑或鼓入空氣氧化其中的Cu+及三價砷，直至廢液變澄清或透亮。所述氧化劑可採用雙氧水、(NH4)2S208、K2S208、KCIO、KC103、NaClO、NaC103或02等。印製電路板酸性蝕刻廢液中砷的含量一般S50mg/L，在此情況下水合二氧化鈦的用量是15kg/m3印製電路板酸性蝕刻廢液。本發明在所述第(1)步，可按1kg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成漿。本發明在所述第(2)步可以採用印製電路板鹼性蝕刻廢液、鹼式氯化銅、碳酸銅、鹼式碳酸銅或氨水來調節印製電路板酸性蝕刻廢液的pH值。本發明的第(2)步反應一般在反應釜內進行，在過濾完之後，用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體。本發明的技術效果在於本發明使用範圍廣，可預先氧化或不氧化印製電路板酸性蝕刻廢液中的三價砷；本發明中的除砷劑不用現場合成，在除砷鐵過程中無氯氣產生；本發明在除砷除鐵過程中無額外雜質引入；本發明成本低，節能；本發明能將砷、鐵一起去除，效率高，砷、鐵殘留低，沉澱易過濾，整體工藝簡單，操作條件易控制，設備投資小，產品含砷率、含鐵率低。具體實施方式實施例一PCB酸性蝕刻廢液除砷鐵用於生產銅鹽產品。如下的表1為PCB酸性蝕刻廢液的成分表:tableseeoriginaldocumentpage7表l1、按lkg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成漿。2、往l1113的反應釜中抽進0.8m3PCB酸性蝕刻廢液，啟動攪拌槳，攪拌速度300r/min，然後加入氨水，調節PCB酸性蝕刻廢液的pH值在1.8，把用2kg偏鈦酸配成的漿體倒進該反應釜中，繼續攪拌反應15min，壓濾，再用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體，然後壓濾到儲槽中。象前述這樣連續生產3槽，並分析濾液的砷鐵含量。分析結果如表2的砷鐵含量分析表:tableseeoriginaldocumentpage8表2由表2可見經過淨化的PCB酸性蝕刻廢液的砷鐵含量都小於1mg/L，本發明除砷鐵效果明顯。實施例二PCB酸性蝕刻廢液除砷鐵用於生產銅鹽產品如下的表3為PCB酸性蝕刻廢液成分表-名稱p(g/mUCu2+(g/L)忌、As(mg/L)Pb2+(mg/L)總Fe(mg/L)PCB酸性蝕刻液1.210135.012.2<107.0表31、按lkg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成漿。2、往l1113的反應釜中抽進0.8m3PCB酸性蝕刻廢液，啟動攪拌槳，攪拌速度300r/min，慢慢加入濃度為27.5%的HA氧化，直至溶液變透亮即可，然後加入PCB鹼性蝕刻廢液調節溶液的pH值在1.7，把用2kg偏鈦酸配成的漿體倒進反應釜中，繼續攪拌反應15min，壓濾，再用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體，然後壓濾到儲槽中。象前述這樣連續生產3槽，並分析濾液的砷鐵含量。分析結果如表4的砷鐵含量分析表tableseeoriginaldocumentpage9由表4可見經過淨化的PCB蝕刻廢液的砷鐵含量都小於1mg/L，由此可見本發明方法除砷鐵效果明顯。實施例三PCB酸性蝕刻廢液除砷鐵用於生產銅鹽產品如下的表5為PCB酸性蝕刻廢液的成分表:tableseeoriginaldocumentpage91、按lkg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成槳。2、往l013的反應釜中抽進0.75m3PCB酸性蝕刻廢液，啟動攪拌槳，攪拌速度300r/min，然後加入鹼式氯化銅，調節PCB酸性蝕刻廢液的pH值在0.5，把用3.75kg偏鈦酸配成的漿體倒進該反應釜中，繼續攪拌反應45miri，壓濾，再用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體，然後壓濾到儲槽中。象前述這樣連續生產3槽，並分析濾液的砷鐵含量。分析結果如表6的砷鐵含量分析表編號123砷含量(mg/L)0.610.700.50鐵含量(mg/L)0.600.800.72表6實施例四PCB酸性蝕刻廢液除砷鐵用於生產銅鹽產品如下的表7為PCB酸性蝕刻廢液的成分表:名稱p(g/mDCu2+(g/L)總As(mg/L)Pb2+(mg/L)總Fe(mg/L)PCB酸性蝕刻液U05120.015.0<108.5表71、按lkg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成漿。2、往l1113的反應釜中抽進0.75m3PCB酸性蝕刻廢液，啟動攪拌槳，攪拌速度300r/min,然後加入氨水，調節PCB酸性蝕刻廢液的pH值在2.5，把用0.75kg偏鈦酸配成的漿體倒進該反應釜中，繼續攪拌反應5min，壓濾，再用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體，然後壓濾到儲槽中。象前述這樣連續生產3槽，並分析濾液的砷鐵含量。分析結果如表8的砷鐵含量分析表編號123砷含量(mg/L)0.850.900.61鐵含量(mg/L)0.100.150.1權利要求1.一種印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於包括如下步驟(1)將水合二氧化鈦調成漿；(2)調節印製電路板酸性蝕刻廢液的pH值為0.5～3.0；(3)向上述調節好pH值的印製電路板酸性蝕刻廢液中加入所述水合二氧化鈦漿體，攪拌反應5～45min，然後過濾。2.根據權利要求1所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於在所述第(2)步調節PH值之前，在攪拌的條件下，往印製電路板酸性蝕刻廢液中慢慢加入氧化劑或鼓入空氣，直至廢液變澄清或透亮。3.根據權利要求2所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於所述氧化劑採用雙氧水、(NH4)2S208、K2S208、KCIO、KC103、NaClO、NaClO^O"4.根據權利要求1或2或3所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於當印製電路板酸性蝕刻廢液中砷的含量S50mg/L時，水合二氧化鈦的用量是15kg/m3印製電路板酸性蝕刻廢液。5.根據權利要求1或2或3所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於在所述第(1)步，按lkg水合二氧化鈦/kg水的用量，用水把水合二氧化鈦調成漿。6.根據權利要求1或2或3所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於所述水合二氧化鈦選用偏鈦酸。7.根據權利要求1或2或3所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於在所述第(2)步採用印製電路板鹼性蝕刻廢液、鹼式氯化銅、碳酸銅、鹼式碳酸銅或氨水來調節印製電路板酸性蝕刻廢液的pH值。8.根據權利要求1或2或3所述的印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，其特徵在於所述第(2)步的反應是在反應釜內進行，在過濾完之後，用少量的清水清洗反應釜內壁殘留的固體。全文摘要本發明為一種印製電路板酸性蝕刻廢液中砷和鐵的去除方法，包括如下步驟(1)將水合二氧化鈦調成漿；(2)調節印製電路板酸性蝕刻廢液的pH值為0.5～3.0；(3)向調節好pH值的印製電路板酸性蝕刻廢液中加入所述水合二氧化鈦漿體，攪拌反應5～45min，然後過濾。本發明成本低，能將砷、鐵一起去除，效率高。文檔編號C02F1/64GK101323475SQ20081014167公開日2008年12月17日申請日期2008年7月21日優先權日2008年7月21日發明者宋傳京,毛諳章,程柏森,陳志傳,陳昌銘申請人:深圳市危險廢物處理站