專利名稱：一種酸性氯化銅蝕刻廢液資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酸性和堿性線路板蝕刻廢液的綜合處理技術(shù)，可用于線路板蝕刻廢液的資源化處理，屬于 環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印制線路板行業(yè)產(chǎn)生蝕刻廢液是一種污染較大的工業(yè)廢液，同時又是一種含銅量較高的廢液，如不進(jìn) 行資源化處理，必然造成環(huán)境污染和資源浪費。目前國內(nèi)大多數(shù)從事線路板蝕刻廢液資源化處理的廠家采 用的工藝是主要是采用將酸性氯化銅蝕刻廢液和堿性銅氨蝕刻廢液中和沉淀的方法進(jìn)行銅的回收處理，這 種處理方法不但造成較大的二次污染，而且要求酸性氯化銅蝕刻廢液和堿性銅氨蝕刻廢液進(jìn)行搭配處理， 而多數(shù)情況下，酸性氯化銅蝕刻廢液的量大于堿性銅氨蝕刻廢液的量，對于多出的酸性氯化銅蝕刻廢液， 目前處理廠家一般都采用加入鐵屑置換生成海綿銅的方法回收其中的銅。這種方法產(chǎn)生大量的酸性廢液， 造成較大的環(huán)境污染。在現(xiàn)有的專利和文獻(xiàn)中雖然有加堿加熱蒸氨處理線路板蝕刻廢液回收銅和氨水的報 道，但這種方法只適合處理堿性蝕刻廢液，而且它仍然屬于固液相沉淀分離的方法，生成的氫氧化銅沉淀 仍需要漂洗，仍然要排放漂洗廢水，避免不了二次污染，且由于此法處理成本高，處理量小，因而并未實 現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。也有用溶劑萃取的方法處理回收蝕刻廢液的報道，這種方法對于酸性氯化銅蝕刻廢液的處理尚 不成熟，因而沒有在處理線路板蝕刻廢液的廠家得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。而申請人己獲授權(quán)的專利CN100441745C 公開了一種線路板蝕刻廢液綜合處理方法，此方法雖然得到了全回收、零排放、處理量大、處理成本低的 效果，但由于工藝過程產(chǎn)生的氧化銅含氯量較高，雖然能夠達(dá)到生產(chǎn)飼料級硫酸銅的要求，但卻達(dá)不到工 業(yè)氧化銅產(chǎn)品的要求，因而產(chǎn)品的應(yīng)用范圍受到一定的局限，同時這種方法也要求酸性氯化銅蝕刻廢液和 堿性銅氨蝕刻廢液進(jìn)行搭配處理。而本發(fā)明則在CN100441745C的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善的工藝過程，不但 能夠單獨處理酸性氯化銅蝕刻廢液，而且還使得產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高，處理成本進(jìn)一步降低，生產(chǎn)的氧化 銅純度達(dá)到了98%以上，不但能夠直接作為產(chǎn)品銷售，還可以以此為原料，直接生產(chǎn)其它產(chǎn)品，達(dá)到更高 的產(chǎn)值和效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的酸性氯化銅蝕刻廢液資源化處理方法首先將生石灰加水制漿，發(fā)生反應(yīng) CaO+IW)= Ca卿2
然后再將其加入酸性氯化銅蝕刻廢液混合發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)首先生成堿式氯化銅沉淀，其化學(xué)反應(yīng)
為
2H2CuCh+3Ca(0H)2 =2Cu(OH)Cl 4 + 3CaCl2+4H20 或
2CuCl2+Ca(0H)2 =2Cu(0H)Cl I + CaCl2
隨著石灰漿的繼續(xù)加入，堿式氯化銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅和氯化鈣，其化學(xué)反應(yīng)為 2Cu卿Cl+Ca(啦2 = 2Cu(OH)2+CaCl2
將轉(zhuǎn)化后后的產(chǎn)物送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行焙燒，氫氧化銅轉(zhuǎn)化為氧化銅,其化學(xué)反應(yīng)為 Cu(0H)2 = CuO+ftOt
然后將焙燒得到的氧化銅、氯化鈣及殘留石灰組成的三元混合物加水溶解其中的氯化鈣，再進(jìn)行搖 床重力分選，去除其中的殘留石灰，純凈的氧化銅。
本發(fā)明將氫氧化銅、氯化鈣、殘留石灰組成的混合物焙燒后再進(jìn)行溶解及重力分選分離，在固相情況 下生成氧化銅，利用溶解度及固相物質(zhì)密度差異通過溶解及重力分選將其純化，這就避免了傳統(tǒng)的固液相 沉淀分離過程中由于固相沉淀對液相中其它成分的大量吸附而需大量水漂洗的問題，達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要 求。采用這套工藝可以對蝕刻廢液進(jìn)行大規(guī)模的集中處理，既能夠保持處理量大，處理成本低的優(yōu)點，又 能夠使所有進(jìn)入生產(chǎn)過程的物料都全部分離、全部利用，完全沒有三廢排出，是一項理想的工業(yè)廢液資源化處理的清潔生產(chǎn)工藝。
而本發(fā)明相對與專利CN100441745C的改進(jìn)之處就在于用制漿后的石灰而不是堿性銅氨蝕刻廢液來中 和酸性氯化銅蝕刻廢液，這樣就可以單獨處理酸性氯化銅蝕刻廢液，中和得到的氫氧化銅、氯化鈣和殘留 石灰的混合物脫水后焙燒，再加水溶解氯化鈣后再進(jìn)行重力分選，這樣將氧化銅中的氯化鈣及殘留石灰去 除的也更加徹底，可以得到質(zhì)量更高的的氧化銅，其純度可以達(dá)到鄰％以上，即可以直接作為氧化銅產(chǎn)品 銷售，也可以以此為原料，直接生產(chǎn)硫酸銅、醋酸銅、高純度精煉銅及電解銅等其它產(chǎn)品，創(chuàng)造較高的經(jīng) 濟(jì)效益。
具體實施例方式
用下述酸性氯化銅線路板蝕刻廢液資源化處理的工藝流程的各個步驟說明本發(fā)明的具體實施方式
和 效果
第一步，石灰制漿過程生石灰同水充分混合，制成石灰漿。
第二步，中和過程將上述得到的石灰將同酸性氯化銅充分混合，發(fā)生中和反應(yīng)，控制pH值為7 9, 沉淀出氫氧化銅。
第三步，固液分離及焙燒過程將上述反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，并將得到的固相在400X: 600
'c下進(jìn)行焙燒。
第四步，溶解及重力分選過程將焙燒后的固體粉末加水將其中的氯化鈣溶解，然后通過重力分選將 其中殘余的石灰分離去除，得到純度98%以上的氧化銅。
第五步氯化鈣溶液濃縮結(jié)晶過程:第三步固液分離和第四步溶解得到的液相氯化鈣溶液，純度較高， 直接蒸發(fā)濃縮后即可得到符合標(biāo)準(zhǔn)恥/T2327—92的二水氯化鈣結(jié)晶的產(chǎn)品。
第四步得到的氧化銅既可以作為合格產(chǎn)品直接銷售，也可以作為原料直接生產(chǎn)硫酸銅、醋酸銅、高純 度精煉銅、電解銅、高純度金屬銅粉末等產(chǎn)品。例如，將生成的氧化銅同硫酸混合生產(chǎn)硫酸銅產(chǎn)品，將 生成的氧化銅同醋酸混合生產(chǎn)醋酸銅產(chǎn)品、將生成的氧化銅同炭粉混合熔煉生產(chǎn)高純度精煉銅產(chǎn)品、將生 成的氧化銅同硫酸混合后再電解生產(chǎn)電解銅產(chǎn)品、將生成的氧化銅同氫氣或一氧化碳等還原性氣體反應(yīng)生 產(chǎn)高純度金屬銅粉末產(chǎn)品等。
上述的實施本發(fā)明的工藝流程是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體此具體的工藝 流程，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種酸性氯化銅蝕刻廢液資源化處理方法，包括石灰制漿、混合沉淀、固液分離及焙燒、溶解及重力分選、濃縮結(jié)晶等工藝過程，其特征在于將石灰制漿后同酸性氯化銅蝕刻廢液在pH值為7～9下中和沉淀，再將混合物脫水后在400℃～600℃下焙燒，再用水溶解焙燒產(chǎn)物中的氯化鈣，并通過重力分選將殘留的石灰分離去除，得到純度為98％以上的氧化銅產(chǎn)品，或以生成的氧化銅為原料，生產(chǎn)其它產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同硫酸混合生成硫酸銅產(chǎn)品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同醋酸混合生成醋酸銅產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同炭粉混合烙煉生成高純度精 煉銅產(chǎn)品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同硫酸混合后再電解生成電解 銅產(chǎn)品。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸堿蝕刻廢液綜合利用方法，生成的氧化銅可以同氫氣或一氧化碳等還原性氣 體反應(yīng)生產(chǎn)高純度金屬銅粉末產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酸性氯化銅線路板蝕刻廢液的綜合處理方法，屬于環(huán)保領(lǐng)域的技術(shù)。此方法先將生石灰制漿，再同酸性氯化銅蝕刻廢液在pH值為7～9下中和沉淀，然后再將混合物脫水后在400℃～600℃焙燒，再用水溶焙燒產(chǎn)物中的氯化鈣，并通過重力分選將殘留的石灰分離去除，得到純度為98％以上的氧化銅產(chǎn)品，或以生成的氧化銅為原料，生產(chǎn)其它產(chǎn)品。工藝過程中產(chǎn)生的氯化鈣也通過濃縮結(jié)晶得到氯化鈣產(chǎn)品。這種酸性氯化銅線路板蝕刻廢液的資源化處理方法具有全回收、零排放、處理量大、處理成本低、能夠單獨處理酸性氯化銅蝕刻廢液、產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)品種類多等優(yōu)點。既能夠從根本上消除環(huán)境污染，又能夠創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C01G3/02GK101654276SQ200910042050
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者仇嘉英, 謝逢春 申請人:廣州市白云區(qū)南溪化工廠