CN101003396A

CN101003396A - 一种印刷线路板微蚀含铜废水进行处理的系统及方法

Info

Publication number: CN101003396A
Application number: CN 200610032857
Authority: CN
Inventors: 陈尚林; 陈荣贤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-25

Abstract

本发明公开了一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，该系统包括铜分离系统，电解系统，废水前处理系统和废水后处理系统，其特征在于：铜分离系统包括两台循环工作的萃取机，即铜萃取分离机和反萃铜分离机；电解系统包括电解槽和次氯酸钠电解膜，废水前处理系统包括含铜废水池、pH值自动检测仪，废水后处理系统包括隔油槽，搅拌器和升降吸油器，处理方法采取搅拌澄清萃反联合工序，采用萃取技术从水溶液中回收溶质，铜离子去除率达到90％，使污水含铜量至少降低80％，可以达标排放，回收的铜创造了显著的经济价值。

Description

一种印刷线路板微蚀含铜废水进行处理的系统及方法

技术领域

本发明是关于一种对印刷电路板生产过程中产生的废水进行处理的系统及方法，尤其是一种对印刷线路板微蚀含铜废水进行处理的系统及方法。

背景技术

含铜废水是在印刷电路板生产过程中产生的废水。随着我国现代化的发展，对电子产品的需求日益增加，大部分电子元件均依托在印刷电路板上。所以，每天均有大批量印刷电路板被制造出来，同时，每天也产生大量的生产废液。印刷线路板微蚀含铜废水就是其中一种废液，直接排放对环境危害较大，同时废液中大量铜的没有回收也是非常可惜的。

铜在化学周期表中为第一副族元素。铜的毒性较小，铜是生命必需元素之一；但人体吸入过量铜后，表现为威尔逊(Wilson)氏症。当铜沉积于脑部引起神经组织病变时，则出现小脑运动失常和帕金森氏综合症。用含铜废水灌溉农田，将使作物受害，当土壤中含有大量无机物时，水的渗透压增加，硬度增高，产生盐渍化，大大影响农作物的生长，对含铜废水的处理及回收铜是非常有必要和有价值的，也是环境科学研究的热点。

印刷线路板的微蚀含铜废水主要产生于印刷板生产工序的微蚀刻段，主要在全板电镀，化学沉铜，图形电镀，棕化线喷锡前处理等工序的微蚀段，这类废水由于含铜量低(相对于蚀刻废液，含铜量只有15-30g/L，蚀刻废液含铜150g/L)，ph呈酸性(PH＝0～3)，由于含铜量较低，回收效益不明显，这类废水没有专门的公司回收，企业目前多采用置换法、中和法两种方法处理回收其中的铜，使铜的含量得以降低，从而使废水达到排放标准，达到处理废水和回收铜的目的。

置换法是利用铁来置换废水中的铜，其存在的主要问题有，处理前要先调整废水中的PH值，在处理过程中会消耗一定量的铁，并且置换生成的铜粉也不纯，而且废水中的铜也不能最大限度的回收，反应条件不易控制，还会产生FeCI2等二次污染物。

中和法一般是添加NAOH中和其中的酸后，生成CU(OH)₂沉淀，洗去其中的氯离子后，用浓H₂SO4生成CUSO₄，从而使废水中的铜得到处理和回收，这种方法的主要问题是在处理过程中要消耗大量的碱和H₂SO4，并且铜回收也不完全，在清洗氯离子时，还会消耗大量的水资源。

发明内容

为了克服上述传统方法存在的不足，本发明利用萃取反萃技术，使此类废水所含的铜得到最大限度的回收，与传统的中和法，置换法相比，它不需要加入任何反应药剂，而是利用萃取技术，把废水中的铜选择性地萃取出来，从而达到回收铜和净化含铜废水的目的。

一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，该系统包括铜分离系统，电解系统，废水前处理系统和废水后处理系统，其特征在于：铜分离系统包括两台循环工作的萃取机，即铜萃取分离机和反萃铜分离机；电解系统包括电解槽，次氯酸钠电解膜，废水前处理系统包括含铜废水槽，PH值自动检测仪，气体螺旋器；废水后处理系统包括，隔油槽，搅拌器，升降吸油器。

PH值自动检测仪放置在含铜废水槽中，用来自动监测含铜废水的PH值。

一种印刷线路板微蚀含铜废水处理的方法，包括如下的步骤：

(1)将含铜废水通过压力泵注入铜萃取分离机，进行萃取工艺处理，萃取后，废液排放到废水池，萃取富液进入反萃铜分离机；

(2)在反萃铜分离机中预先加入壬基水杨醛肟，步骤1得到的萃取富液流入反萃铜分离机，反萃取得到富铜液，然后往富铜液中加入硫酸铜贫液进行反萃取，使其中的铜反萃到硫酸铜贫液中，萃取后的废液返回步骤1进行循环；

(3)硫酸铜贫液因为反萃了铜成为硫酸铜富液进入电解槽，在直流电作用下电解在电解铜板上，同时硫酸铜由电解富液变成硫酸铜贫液，硫酸铜贫液(电解贫液)进入步骤2进行循环；

(4)电解铜板得到纯度较高的铜板。

所述壬基水杨醛肟质量百分数为10％～15％。

本发明所述系统外在铜分离系统后安装有除油器，用于除去萃取余液中存在的少量萃取剂，做到萃取余液无污染排放。除油器为升降吸油器。

在本发明所述的方法中采取搅拌澄清萃反联合工序，采用萃取技术从水溶液中回收溶质分两步：第一步：把铜从水相中萃取到有机相中；第二步：把铜从负载有机相中反萃到反萃液中；萃反联合机选用存留量小，体积效率高的搅拌澄清设备进行，两台机器分别作为萃取和反萃取的反应器同时工作，萃取和反萃同时进行，萃取剂与含铜废水同时加入。

本发明同以往相类似技术相比，有益效果在于：

(1)处理程序简单，高效快速，易于控制，经本设备处理，铜离子去除率达到99％，使生产企业的所有污水含铜量至少降低80％，经废水站处理易达标排放；

(2)同常规的沉淀法回收铜相比，经本设备处理后，含铜量低于1克/升，减少了碱及重金属处理药剂的使用量，综合废水处理的难度与成本大幅度降低；

(3)分离出来的铜采用特殊的方法进行回收，铜纯度达到99.95％，实现了良好的经济效益；

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，该系统包括铜分离系统，电解系统，废水前处理系统和废水后处理系统，铜分离系统包括两台循环工作的萃取机，即铜萃取分离机和反萃铜分离机；电解系统包括电解槽，次氯酸钠电解膜，200AM2电流，1MM铜板，废水前处理系统包括含铜废水槽，PH自动检测仪，气体螺旋器，废水后处理系统包括隔油槽，搅拌器，升降吸油器，

PH值自动检测仪放置在含铜废水槽中，自动监测含铜废水的PH值。

两台萃取器间循环工作，整个系统废液处理量为800L/小时，废水中铜浓度为10～20g/L，萃取剂为10％壬基水杨醛肟的260号煤油溶液，每小时流量为5000kg/小时。将储存在废水池的含铜废水通过压力泵注入铜萃取分离机，进行萃取工艺处理。废水经过铜萃取分离机萃取，得到含铜量很低的萃取液，萃取余液中存在一定油量的夹带，经过在线隔油槽，搅拌器，升降吸油器的回收，使其中的萃取剂得到有效的回收，这样，萃余液可以做到无污染排放，回收的有机油相回到萃取工序循环使用；萃取后，废液排放到废水池，萃取富铜液进入反萃铜分离机；

在反萃铜分离机中萃取富铜液与硫酸电解贫液混合加入搅拌室，步骤1得到的萃取液流入反萃铜分离机，反萃取得到富铜液，然后往富铜液中加入硫酸铜贫液进行反萃取，使其中的铜反萃到硫酸铜贫液中，萃取后有机油相负载铜量减少，恢复萃取能力，同时，硫酸铜贫液因为反萃了铜成为硫酸铜富液；萃取后的废液返回步骤1进行循环，恢复萃取能力后的有机油相回到萃取段，完成一次循环。

硫酸铜富液进入电解槽，在直流电作用下电解生在电解铜板，同时硫酸铜由电解富液变成硫酸铜贫液，硫酸铜贫液(电解贫液)进入步骤2进行循环，硫酸铜由电解富液变成硫酸铜贫液，完成一次循环，电解铜板经干燥得到纯度较高的铜板。

这样，有机油相和硫酸铜电解液在不段的循环中，完成萃取和反萃取过程，不断地把废水中的重金属铜提取出来，变成金属铜板，使废水中的铜浓度得到99％回收，同时得到金属铜板，完成对微蚀含铜废水的处理，处理后的废水铜含量低于1g/l，相当于一般洗板废水的含铜量水平，排放到废水处理站后，稍加处理即可以实现达标排放。

Claims

1、一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，该系统包括铜分离系统，电解系统，废水前处理系统和废水后处理系统，其特征在于：铜分离系统包括两台循环工作的萃取机，即铜萃取分离机和反萃铜分离机；电解系统包括电解槽，次氯酸钠电解膜，废水前处理系统包括含铜废水槽，PH值自动检测仪，气体螺旋器；废水后处理系统包括，隔油槽，搅拌器，升降吸油器。

2、根据权利要求1所述的一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，其特征在于所述的废水前处理系统中的PH值自动检测仪放置在含铜废水槽中，用来自动监测含铜废水的PH值。

3、一种印刷线路板微蚀含铜废水处理的方法，包括如下的步骤：

(1)将含铜废水通过压力泵注入铜萃取分离机，进行萃取工艺处理，萃取后，废液排放到废水池，萃取液进入反萃铜分离机；

(2)在反萃铜分离机中预先加入壬基水杨醛肟，步骤1得到的萃取液流入反萃铜分离机，反萃取得到富铜液，然后往富铜液中加入硫酸铜贫液进行反萃取，使其中的铜反萃到硫酸铜贫液中，萃取后的废液返回步骤1进行循环；

(4)电解铜板经干燥得到纯度较高的铜板。

4、根据权利要求2所述的一种印刷线路板微蚀含铜废水处理的方法，其特征在于所述的步骤2中预先加入壬基水杨醛肟其质量百分数为10％～15％。

5、根据权利要求1所述的一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，其特征在于所述的铜分离系统后安装有除油器，用于除去萃取余液中存在的萃取剂，做到萃余液无污染排放。

6、根据权利要求4所述的除油器，其特征在于所述的除油器为升降吸油器。

7、根据权利要求1所述的一种印刷线路板微蚀含铜废水处理系统，其特征在于所述的铜萃取分离机和反萃铜分离机同时工作，萃取和反萃取同时进行，萃取剂与含铜废水同时加入。