CN102086083A - 一种线路板厂废弃污泥综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线路板厂废弃污泥综合利用方法，可用于线路板厂废弃污泥的资源化处理，属于环保技术领域。本工艺流程是先将污泥加水制浆，再通热空气曝气氧化，然后加盐酸溶解，并在控制pH值及充分搅拌的情况下，加入精制石灰浆分步选择性沉淀，先使溶液中的铁离子沉淀，固液分离、漂洗后再使溶液中的铜离子沉淀，沉淀出的三价铁加入盐酸或硫酸生成三氯化铁或聚铁返回线路板厂作为絮凝剂使用，沉淀出的铜离子加浓硫酸酸生成硫酸铜产品。液相浓缩得到二水氯化钙产品。本综合利用方法具有处理成本低、处理效果好、全回收、零排放等特点，很适合于对含钙量很高而含铜量较低线路板厂废弃污泥进行资源化处理。

Description

一种线路板厂废弃污泥综合利用方法
技术领域
本发明涉及线路板厂废弃污泥的资源化处理工艺，可用于线路板厂废弃污泥的资源化处理，属于环保技术领域。
背景技术
印制线路板行业产生废弃污泥是一种污染较大的工业废弃物，其成分为铜和三价铁的氢氧化物沉淀的混合物，如不对其进行资源化处理，必然造成环境污染和资源浪费。目前国内大多数从事线路板厂废弃污泥处理的厂家采用的工艺分为火法和湿法两种，前一种造成较大的二次污染，且资源化不彻底。后一种方法要取得较好的资源化、无害化效果，将付出较高的处理成本，因而经济效益受到限制。因此有必要建立一套处理成本低、处理量大、处理工艺简单的线路板厂废弃污泥的资源化处理工艺，用于线路板厂废弃污泥的资源化处理、无害化处理过程。而申请人已获授权的专利CN100503486C公开了一种线路板厂废弃污泥的资源化处理方法，此方法虽然达到了处理成本低、处理效果好、不产生二次污染、污泥能够完全回收利用等的效果，但由于这种方法采用硫酸对污泥中的铜进行选择性活化浸出，因而要求污泥中不能有很高的钙含量，否则由于生成硫酸钙沉淀包裹污泥微粒而导致浸出不彻底。但现在很多线路板生产企业为降低废水处理成本，往往采用石灰代替烧碱作为沉淀剂处理废水，因而产生的污泥往往含有大量的钙，同时含铜则较低，一般为2～4％。为了回收利用这种含钙量很高而含铜量较低的污泥，本发明采用盐酸先将污泥完全溶解，再用石灰分步沉淀铁和铜，达到分离铜、铁的目的，再进一步生产出硫酸铜、三氯化铁、和氯化钙，因而达到了低成本、全回收、高产值和高效益的效果。
发明内容
本发明的目的在于有效解决上述的线路板厂废弃污泥的回收利用问题，解决的方法主要是利用铜和三价铁的氢氧化物的溶度积不同，因而其沉淀所需的pH值也不同，先将污泥加水制浆，再通入热空气将污泥中的二价铁氧化为三价铁，，其化学反应为：
4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
然后将污泥用盐酸溶解，其化学反应为：
Cu(OH)2+2HCl＝CuCl2+2H2O
Fe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2O
再加入精制石灰浆，控制pH值为2.8～3.2沉淀三价铁，其化学反应为：
2FeCl3+3Ca(OH)2＝2Fe(OH)3↓+3CaCl2
将固液分离后的固相加入盐酸生成三氯化铁，或加入硫酸生成聚铁，其化学反应为：
Fe(OH)3+3HCl＝FeCl3+3H2O
生成的三氯化铁和聚铁都可以返回线路板厂作为絮凝剂使用。固液分离后的液相及洗涤液相混合后再加入精制石灰浆控制pH值为5.4～5.6沉淀铜，其化学反应为：
CuCl2+Ca(OH)2＝Cu(OH)2↓+CaCl2
固液分离后的固相加入浓硫酸，生成硫酸铜产品，其化学反应为：
Cu(OH)2+H2SO4＝CuSO4+H2O
将固液分离后的液相及洗涤液相混合，进行蒸发浓缩浓缩，结晶出二水氯化钙产品。这样就在较低的成本下达到了较好的铜铁分离并回收利用生成资源化产品的效果。
采用本资源化处理方法建立的线路板厂废弃污泥的资源化处理工艺具有处理成本低、处理效果好、全回收、零排放等特点，很适合于对含钙量很高而含铜量较低线路板厂废弃污泥的资源化处理。
具体实施方式
用下列非限定性实施例进一步说明本发明的具体实施方式和效果：
实施例1
某线路板厂的废弃污泥含铜量为2％，含钙量5％，含铁量为3％，含水量为80％，其处理工艺如下：
1.在污泥中加入同污泥等同重量的水进行制浆。
2.在充分搅拌情况下，将热空气通入制成的泥浆，热空气温度控制为100-150℃，时间为0.5-1小时。
3.在充分搅拌情况下，加入20-30％的盐酸进行溶解，控制终点pH值为1.5，搅拌1小时。
4.在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为3，搅拌2-3小时。
5.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
6.将固液分离后的固相加入盐酸生成三氯化铁，或加入硫酸生成聚铁。生成的三氯化铁和聚铁都可以返回线路板厂作为絮凝剂使用。
7.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为5.4，搅拌2-3小时。
8.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
9.将固液分离后的固相加入浓硫酸，生成硫酸铜产品。
10.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，进行蒸发浓缩浓缩，结晶出二水氯化钙产品。
用上述工艺处理废弃污泥，污泥的回收利用率达到100％，生产的硫酸铜产品也达到国家标准GB8249-1987的要求，生产的三氯化铁可以达到线路板厂的使用要求。
实施例2
某线路板厂的废弃污泥含铜量为3％，含钙量4％，含铁量为2％，含水量为60％，其处理工艺如下：
1.在污泥中加入四倍于污泥重量的水进行制浆。
2.在充分搅拌情况下，将热空气通入制成的泥浆，热空气温度控制为100-150℃，时间为0.5-1小时。
3.在充分搅拌情况下，加入20-30％的盐酸进行溶解，控制终点pH值为1.3，搅拌1.5小时。
4.在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为2.8，搅拌2-3小时。
5.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
6.将固液分离后的固相加入盐酸生成三氯化铁，或加入硫酸生成聚铁。生成的三氯化铁和聚铁都可以返回线路板厂作为絮凝剂使用。
7.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为5.5，搅拌2-3小时。
8.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
9.将固液分离后的固相加入浓硫酸，生成硫酸铜产品。
10.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，进行蒸发浓缩浓缩，结晶出二水氯化钙产品。
用上述工艺处理废弃污泥，污泥的回收利用率达到100％，生产的硫酸铜产品也达到国家标准GB8249-1987的要求，生产的三氯化铁可以达到线路板厂的使用要求。
实施例3
某线路板厂的废弃污泥含铜量为4％，含钙量2％，含铁量为3％，含水量为80％，其处理工艺如下：
1.在污泥中加入同污泥等同重量的水进行制浆。
2.在充分搅拌情况下，将热空气通入制成的泥浆，热空气温度控制为100-150℃，时间为0.5-1小时。
3.在充分搅拌情况下，加入20-30％的盐酸进行溶解，控制终点pH值为1.0，搅拌1小时。
4.在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为3.0，搅拌2-3小时。
5.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
6.将固液分离后的固相加入盐酸生成三氯化铁，或加入硫酸生成聚铁。生成的三氯化铁和聚铁都可以返回线路板厂作为絮凝剂使用。
7.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，在充分搅拌情况下，加入精制石灰浆进行沉淀，控制终点pH值为5.6，搅拌2-3小时。
8.用压滤机进行固液分离，同时加入固液比为1∶1的清水对压滤机中的固相进行洗涤。
9.将固液分离后的固相加入浓硫酸，生成硫酸铜产品。
10.将固液分离后的液相及洗涤液相混合，进行蒸发浓缩浓缩，结晶出二水氯化钙产品。
用上述工艺处理废弃污泥，污泥的回收利用率达到100％，生产的硫酸铜产品也达到国家标准GB8249-1987的要求，生产的三氯化铁可以达到线路板厂的使用要求。

Claims (6)

1.一种线路板厂废弃污泥的资源化处理工艺，其特征在于：先将污泥加水制浆，在充分搅拌的情况下，通入100～150℃的热空气曝气氧化，然后加20-30％盐酸在pH为1～1.5下溶解，并在充分搅拌的情况下，加入精制石灰浆控制pH值为2.8～3.2，使溶液中的铁离子选择性沉淀，再固液分离、漂洗，分离出的固相加入盐酸或硫酸生成三氯化铁或聚铁返回线路板厂作为絮凝剂使用，分离后的液相及洗涤液相混合后再加入精制石灰浆控制pH值为5.4～5.6沉淀铜，再固液分离、漂洗，分离出的固相加入浓硫酸酸生成硫酸铜产品。分离后的液相及洗涤液相混合浓缩得到二水氯化钙产品。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：污泥加水制成的泥浆的含水率必须达到90％以上。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：泥浆曝气氧化的时间为0.5～1小时。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：加盐酸溶解污泥的搅拌时间为为0.5～1小时。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：加精制石灰浆沉淀铁离子的搅拌时间为为2～3小时。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：加精制石灰浆沉淀铜离子的搅拌时间为为2～3小时。
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