一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法涉及一種氧化銅的制備方法，特別是涉及一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法。其目的是為了提供一種操作簡便、節(jié)能、后續(xù)廢水處理簡單易行、產(chǎn)品質(zhì)量好、具有經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會效益的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法。本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法包括以下步驟：濃縮微蝕刻廢液；制備硫酸銅和硫酸鈉混合晶體；制備氧化銅。本發(fā)明的制備方法減少了對酸性廢液的處理量，降低了堿的消耗量，還可以回收硫酸，降低了微蝕刻的生產(chǎn)成本，同時(shí)也減少了廢液的處理成本，且銅回收效率高、對環(huán)境友好。本發(fā)明用于微蝕刻廢液的處理和氧化銅的制備領(lǐng)域。
【專利說明】一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化銅的制備方法，特別是涉及一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前微蝕刻廢液主要處理方法有化學(xué)沉淀法、硫酸銅法、冷凍法以及電解法。
[0003]一、化學(xué)沉淀法是向微蝕刻廢液中加堿調(diào)節(jié)pH值，使銅離子生成銅鹽，再經(jīng)過沉降、過濾制成銅鹽產(chǎn)品。本法比較成熟，但存在化學(xué)沉淀法需要消耗大量的堿，處理成本較高。化學(xué)藥劑用量大，排放水中溶解性鹽濃度過高，廢水無法循環(huán)使用，污泥產(chǎn)量大，污泥后處理難，易產(chǎn)生二次污染等問題。
[0004]二、硫酸銅法是向微蝕刻廢液中加入銅鹽，中和廢液中的游離酸，廢液經(jīng)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅，此方法的缺點(diǎn)是廢液中的酸度較高，中和需消耗大量銅鹽。
[0005]三、冷凍法是將微蝕刻廢液冷凍，使硫酸銅結(jié)晶析出。但此方法處理過的廢液，銅含量仍然較高，還需進(jìn)一步處理。
[0006]四、電解法是用電解的方法將銅還原，同時(shí)將已降低銅含量的微蝕刻廢液通過添加調(diào)節(jié)藥劑，使各項(xiàng)指標(biāo)值達(dá)至生產(chǎn)所需要求，重新用于微蝕刻工序。但是隨著反應(yīng)的進(jìn)行會造成鈉離子累積，不能達(dá)到廢液的完全回用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是要解決以上技術(shù)問題，而提供一種操作簡便、節(jié)能、后續(xù)廢水處理簡單易行、產(chǎn)品質(zhì)量好、具有經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會效益的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法。
[0008]本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，包括以下步驟:
[0009]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為60~120g/L ；
[0010]二、硫酸銅和硫酸鈉混合晶體的制備:濃縮后的微蝕刻廢液冷卻，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0011]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合結(jié)晶與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為130~150g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為30~50%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為8~13，溫度為55~80°C，Ih后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0012]其中，所述步驟二中，冷卻濃縮后的微蝕刻廢液，析出硫酸銅和硫酸鈉的目的是除去微蝕刻體系中過量的鈉鹽和銅鹽。
[0013]本發(fā)明的制備方法中，反應(yīng)過程如下:
[0014]CuCl2+2Na0H — Cu (OH) 2+2NaCl (I)
[0015]CuS04+2Na0H — Cu (OH) 2+Na2S04 (2)
[0016]Cu(OH)2 ^ CuO +H2O(3)
[0017]可選的，本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，所述的步驟二中，濃縮后的微蝕刻廢液冷卻時(shí)，溫差控制在30~60°C。
[0018]可選的，本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，所述的步驟二中，所得濾 液為濃硫酸，先向?yàn)V液中加入純水按稀釋比為1:3~7進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)至硫酸體積濃度為2~4%，銅離子濃度為9~15g/L，過硫酸鈉濃度為75~125g/L，即制得微蝕刻液。
[0019]本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，具有如下有益效果:
[0020]1、本發(fā)明的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，可以回收硫酸，降低了微蝕刻工序的生產(chǎn)成本。
[0021 ] 2、本發(fā)明的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，減少了對酸性廢液的處理量，降低了堿的消耗量，減少了廢液的處理成本。
[0022]3、本發(fā)明的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，減少了廢棄物對環(huán)境的排放量，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的精神，是一種環(huán)保友好型的廢物回收處理工藝，有明顯的環(huán)境效益。
[0023]4、本發(fā)明從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，處理過的廢液中銅回收
效率高。
[0024]5、本發(fā)明的從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法操作簡便、節(jié)能、后續(xù)廢水處理簡單易行、產(chǎn)品質(zhì)量好、具有經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法的工藝流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]通過以下實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0029]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為60g/L ；
[0030]二、硫酸銅和硫酸納的混合晶體的制備:將濃縮后的微蝕刻廢液降溫25 C，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0031]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為130g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為30%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為9，溫度為80°C，Ih后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0032]向步驟二中的所得濾液中加入純水按稀釋比為1:4進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)硫酸體積濃度為3%，銅離子濃度為15g/L，過硫酸鈉濃度為75g/L，即制得微蝕刻液。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本實(shí)施例一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0035]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為100g/L ；[0036]二、硫酸銅和硫酸納的混合晶體的制備:將濃縮后的微蝕刻廢液降溫30 C，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0037]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為140g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為45%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為13，溫度為65°C，lh后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0038]向步驟二中的所得濾液中加入純水按稀釋比為1:5進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)硫酸體積濃度為2.5 %，銅離子濃度為14g/L，過硫酸鈉濃度為102g/L，即制得微蝕刻液。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0041]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為90g/L ；
[0042]二、硫酸銅和硫酸納的混合晶體的制備:將濃縮后的微蝕刻廢液降溫60 C，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0043]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為150g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為50%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為12，溫度為75°C，lh后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0044]向步驟二中的所得濾液中加入純水按稀釋比為1:7進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)硫酸體積濃度為4%，銅離子濃度為10g/L，過硫酸鈉濃度為90g/L，即制得微蝕刻液。
[0045]實(shí)施例4
[0046]本實(shí)施例一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0047]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為80g/L ；
[0048]二、硫酸銅和硫酸納的混合晶體的制備:將濃縮后的微蝕刻廢液降溫65 C，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0049]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為145g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為35%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為8，溫度為60°C，Ih后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0050]向步驟二中的所得濾液中加入純水按稀釋比為1:3進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)硫酸體積濃度為3.5 %，銅離子濃度為9g/L，過硫酸鈉濃度為110g/L，即制得微蝕刻液。
[0051]實(shí)施例5
[0052]本實(shí)施例一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0053]一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為120g/L ；
[0054]二、硫酸銅和硫酸納的混合晶體的制備:將濃縮后的微蝕刻廢液降溫40 C，析出結(jié)晶，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體；
[0055]三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為135g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為40%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為11，溫度為55°C，lh后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
[0056]向步驟二中的所得濾液中加入純水按稀釋比為1:6進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)硫酸體積濃度為2%，銅離子濃度為12g/L，過硫酸鈉濃度為125g/L，即制得微蝕刻液。
[0057]表1普通微蝕刻廢液處理方法與實(shí)施例中處理方法的堿消耗量及銅回收率
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，其特征在于包括以下步驟: 一、微蝕刻廢液的濃縮:蒸發(fā)濃縮微蝕刻廢液，至銅離子濃度為60~120g/L； 二、硫酸銅和硫酸鈉混合晶體的制備:濃縮后的微蝕刻廢液冷卻，過濾，所得固體即為硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體； 三、氧化銅的制備:將步驟二制得的硫酸銅和硫酸鈉的混合晶體與酸性氯化銅蝕刻廢液混合，使反應(yīng)器中混合銅含量為130~150g/L，向反應(yīng)器中加入濃度為30~50%的NaOH，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中溶液pH為8~13，溫度為55~80°C，Ih后，冷卻，過濾，所得固體即為氧化銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，其特征在于:所述的步驟二中，濃縮后的微蝕刻廢液冷卻時(shí)，溫差為30~60°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從微蝕刻廢液中回收硫酸銅制備氧化銅的方法，其特征在于:所述的步驟二中，所得濾液為濃硫酸，先向?yàn)V液中加入純水按稀釋比為1:3~7進(jìn)行稀釋，再加入到微蝕刻槽液調(diào)配罐中，調(diào)節(jié)至硫酸體積濃度為2~4%，銅離子濃度為9~15g/L，過硫酸鈉濃度 為75~125g/L，即制得微蝕刻液。
【文檔編號】C01G3/02GK104016401SQ201410289638
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】陳志傳, 蕭作平, 李飛, 尹新穎, 石磊, 李昌喜 申請人:秦皇島瑞思科環(huán)?？萍加邢薰?br>