CN102295321A - 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法 - Google Patents

印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102295321A
CN102295321A CN2011102607513A CN201110260751A CN102295321A CN 102295321 A CN102295321 A CN 102295321A CN 2011102607513 A CN2011102607513 A CN 2011102607513A CN 201110260751 A CN201110260751 A CN 201110260751A CN 102295321 A CN102295321 A CN 102295321A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
waste liquid
circuit board
handled
ion concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102607513A
Other languages
English (en)
Inventor
冯云香
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2011102607513A priority Critical patent/CN102295321A/zh
Publication of CN102295321A publication Critical patent/CN102295321A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，该方法为：将pH值为1.0-2.0、铜离子浓度＜2000ppm的酸性含铜废液以阳离子交换树脂吸附处理至废液中的铜离子浓度＜0.5ppm，而后再调节该废液的pH值至6-9达标排放，当阳离子交换树脂吸附饱和后，以10-20wt％的硫酸再生处理阳离子交换树脂，解析形成浓度20-25g/L的硫酸铜溶液，再电解处理该硫酸铜溶液获得电解铜，同时将铜离子浓度≤600ppm的电解液，即10-20wt％的硫酸于阳离子交换树脂再生程序中重新利用。本发明不仅工艺简单，无需复杂设备，易于操作，而且不会产生污泥，更无需污泥的除水、熔炼等处理，且污水中的铜可回收利用，污水处理过程中的副产物亦可循环使用，实现了资源的回收利用，也无需耗费大量能源。

Description

印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法
技术领域
本发明涉及一种含铜废水的处理工艺，特别涉及一种处理印制电路板(PCB)制程所产生的酸性含铜废液(镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液等混合液)，并产制电解铜的方法。
背景技术
我国是世界第一大印制电路板(PCB)产地，年产量超过2亿m3。制造印制电路板(PCB)用水量大，到2006年止，PCB排放废水总量达2.78亿吨。废水污染种类多，成份复杂，给环保带来较大污染。据专家统计，2006年按中国大陆生产的电路板13000万平方米，重45.5万吨计算，所排废水中铜离子总量为：G总＝G板×K水＝45.5万吨×219.5(Kg/T)＝9.97825万吨，其中酸性含铜废液中的铜排放量1.6216万吨，约占铜总排放量的(1.5216万吨÷9.97825万吨＝)15.25％。
但酸性含铜废液因铜浓度低(＜2000ppm)，回收效益低，故所有PCB产业均排入废水池处理成污泥。目前全世界PCB产业所生的酸性含铜废液(包括镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液等混合液)均采用中和、混凝沉淀处理法，使铜在碱性条件下，经混凝、絮凝、沉淀等工艺去除铜离子，使废水达标排放，但却产生了大量污泥，且污泥无害化处理(需经干化、焚烧等工艺)会增加碳排放量，进而造成二次污染，并浪费大量资源和能源。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其能改善酸性含铜废液(镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液等混合液)的处理，并产制电解铜，降低处理费用，且不产生污泥，节能减排。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
将pH值为1.0-2.0、铜离子浓度＜2000ppm的酸性含铜废液以阳离子交换树脂吸附处理至废液中的铜离子浓度＜0.5ppm，而后再调节该废液的pH值至6-9达标排放，当阳离子交换树脂吸附饱和后，以10-20wt％的硫酸再生处理阳离子交换树脂，解析形成浓度20-25g/L的硫酸铜溶液，再电解处理该硫酸铜溶液获得电解铜，同时将铜离子浓度≤600ppm的电解液，即10-20wt％的硫酸于阳离子交换树脂再生程序中重新利用。
进一步的，所述酸性含铜废液的pH值为1.0-2.0、铜离子浓度在2-500ppm之间。
该方法中是将经阳离子交换树脂吸附处理后的废液以中性和/或碱性废水稀释和/或中和处理至pH值为6-9后，再达标排放的。
该方法中是采用阴极还原方法电解处理硫酸铜溶液的。
所述阳离子交换树脂优选采用基体上具有磺酸基的苯乙烯一二乙烯苯共聚树脂。
所述电解液中的铜离子浓度优选为400-600ppm。
对于酸性含铜废液，采用现有工艺处理均需耗费大量能源，且易产生二次污染。以2006年酸性含铜废液中铜排放量1.6216万吨，平均污泥含铜4wt％计算，全国将产生38.9184万吨污泥。
再以污泥平均含水份85wt％计算，若采用现有工艺进行无害化处理(以碳作还原剂，高温熔炼，使铜还原成金属态)，污泥含水份需≤15wt％，也就是需要先干化去除82.75％水份(去除38.9184万吨×0.8275＝32.205万吨水份)。1吨水蒸发所需热能为4200*100*5＝2.1×106千焦(1大卡＝4，182千焦)。1公斤煤以六千大卡计算，则6000大卡×4.182千焦/大卡＝25×103千焦，则1吨煤可产生25×103千焦千焦/公斤×1000公斤热能＝25×106千焦，即蒸发1吨水需2.1×106千焦÷25×106千焦＝0.1吨(热转换效率80％时)。蒸发32.205万吨水，需煤(32.205万吨×0.1＝)3.22万吨。而熔炼又需更大量热能。
再者，39万吨污泥及3万吨煤从产地到处理厂，又需运输，消耗大量燃油，增加排碳量。
而若采用本发明技术方案，则不仅工艺简单，无需复杂设备，易于操作，而且不会产生污泥，更无需污泥的除水、熔炼等处理，且污水中的铜可回收利用，污水处理过程中的副产物亦可循环使用，实现了资源的回收利用，也无需耗费大量能源，仅以本发明技术方案处理2006全国产生的酸性含铜废水，即可减少碳排放量大于10万吨。
附图说明
图1是本发明实施例1中PCB制程所产生酸性含铜废水的处理工艺流程图。
具体实施方式
针对现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和实践，提出了本发明的技术方案，其核心思想是：将PCB制程等所产生的酸性含铜废液(镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液等混合液)处理并产制电解铜。其实施方法是：
步骤一、以阳离子交换树脂浓缩铜离子；
步骤二、用硫酸溶液再生，产生高浓度硫酸铜溶液，经高效电解机，电解制成电解铜。
更为具体的讲，该方法包括：
一、浓缩步骤：用阳离子交换树脂吸附铜离子
将低浓度酸性含铜废液(镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液--等混合)，铜浓度＜2000ppm(一般在2-500ppm)，pH在1.0-2.0之间，经阳离子交换树脂吸附，铜为阳离子与树脂交换基交换，吸附于树脂上，出水铜＜0.5ppm，可与一般废水混合处理，只调pH6-9，即可达标排放。当树脂吸附饱和时，用10-20％硫酸(重量百分比)再生，铜解析成硫酸铜溶液，铜浓度由50-500ppm浓缩为20-25克/升。
二、电解提铜步骤：阴极还原成电解铜
铜经解析成20-25克/升的硫酸铜溶液，进入高效电解机，进行电解提铜，产品为电解铜，当电解液中铜浓度≤500ppm时，则硫酸浓度维持不变，电解液可再回到再生程序重复使用。一般而言，电解可使铜残余浓度≤0.5ppm，但基于综合效益的考虑，可在铜浓度400-600ppm时，即将电解可返回作再生液重复使用，而不排放。
前述阳离子交换树脂可采用苯乙烯一二乙烯苯共聚树脂，其基体上带有磺酸基(-SO3H)，其型号如美国Amberrlite IR-120、Dowex-50，西德Lewatit-100，日本DiaonSK-1等。
以中国健鼎(无锡)电子有限公司芙蓉厂为例，在采用本发明工艺之前，其PCB制程产生的C系酸性含铜废液(含铜离子浓度为300-500ppm)日排水量2500m3，每日铜流失约(400ppm×2500m3＝)1000公斤(若污泥以含铜4％计算)约产生25吨污泥。
目前，该厂采用了本发明的工艺，其实施设备如下：
浓缩步骤：阳离子交换柱100升阳离子交换树脂×3柱，树脂使用AmberrliteIR-120。
电解提铜步骤：电解机1套(整流器500A×36V，储槽1000升)。
参照本发明工艺过程，该厂首先从C系酸性含铜收集池(C类收集槽)泵至阳离子交换柱吸附，下表1为该厂2011年7月14日至8月1日离子交换柱进水及排放水的铜离子浓度比较：
表1离子交换柱进水(即C类收集槽水样)及排放水的铜离子浓度
Figure BSA00000568046200041
Figure BSA00000568046200051
Figure BSA00000568046200061
Figure BSA00000568046200071
Figure BSA00000568046200081
下表2记录了该厂在2011年7月22日至8月1日期间按本发明工艺获得的再生液中的铜离子浓度。
表2再生液铜离子浓度
  日期   硫酸浓度/wt％   铜浓度   再生液体积
  7月22日   12％   16.6克/升   600升
  7月20日   15％   23.8克/升   400升
  7月26日   15％   19.7克/升   500升
  7月28日   15％   20，1克/升   500升
  7月31日   15％   20.3克/升   500升
  8月1日   15％   19.6克/升   500升
注：(1)表1中当离子交换柱进水(即C类收集槽水样)及排放水中铜离子浓度浓度接近时，表示树脂己饱和。(2)该厂阳离子交换柱进水中铜离子浓度平均在450ppm，排水中铜离子浓度＜0.5ppm，铜离子回收率＞99.9％；(3)较之阳离子交换柱进水，再生液中铜离子浓度被浓缩了近44.5倍，且平均每日电解回收铜在10kg以上，电解后电解液为10-20wt％的硫酸溶液，其仍可循环使用重复使用。
本发明改善了传统的处理工艺，并产生节能减碳，降低处理费用，回收珍贵的铜资源等多项经济效益，且不产生二次污染，减少碳排放量大于十万吨。

Claims (6)

1.一种印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
将pH值为1.0-2.0、铜离子浓度＜2000ppm的酸性含铜废液以阳离子交换树脂吸附处理至废液中的铜离子浓度＜0.5ppm，而后再调节该废液的pH值至6-9达标排放，当阳离子交换树脂吸附饱和后，以10-20wt％的硫酸再生处理阳离子交换树脂，解析形成浓度20-25g/L的硫酸铜溶液，再电解处理该硫酸铜溶液获得电解铜，同时将铜离子浓度≤600ppm的电解液，即10-20wt％的硫酸于阳离子交换树脂再生程序中重新利用。
2.根据权利要求1所述的印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，所述酸性含铜废液的pH值为1.0-2.0、铜离子浓度在2-500ppm之间。
3.根据权利要求1所述的印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，该方法中是将经阳离子交换树脂吸附处理后的废液以中性和/或碱性废水稀释和/或中和处理至pH值为6-9后，再达标排放的。
4.根据权利要求1所述的印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，该方法中是采用阴极还原方法电解处理硫酸铜溶液的。
5.根据权利要求1所述的印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂优选采用基体上具有磺酸基的苯乙烯一二乙烯苯共聚树脂。
6.根据权利要求1所述的印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法，其特征在于，所述电解液中的铜离子浓度优选为400-600ppm。
CN2011102607513A 2011-09-06 2011-09-06 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法 Pending CN102295321A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102607513A CN102295321A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102607513A CN102295321A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102295321A true CN102295321A (zh) 2011-12-28

Family

ID=45356031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102607513A Pending CN102295321A (zh) 2011-09-06 2011-09-06 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102295321A (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603102A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 湖南万容科技股份有限公司 棕化液处理方法
CN103243348A (zh) * 2013-05-03 2013-08-14 广东新大禹环境工程有限公司 回收电镀废水中重金属的方法和设备
CN103288172A (zh) * 2013-05-20 2013-09-11 深圳市危险废物处理站有限公司 Pcb蚀刻工段产生的洗板废水的回收利用方法
CN104178630A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 欣兴电子股份有限公司 含铜金属污泥的处理方法
CN104313619A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 南京舜业环保科技有限公司 低浓度硫酸铜硫酸溶液的再生处理方法及装置
CN104418408A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 上海轻工业研究所有限公司 镀铜废水的处理方法和设备
CN106319563A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 广沣金源（北京）科技有限公司 一种电解铜及利用浓硝酸含铜废水生产电解铜的方法
CN106350678A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种从棕化废液中回收缓蚀剂和铜的方法
CN108609758A (zh) * 2018-04-02 2018-10-02 广东世来福环保科技有限公司 Pcb线路板综合废水处理污泥减量工艺
CN108726790A (zh) * 2018-04-04 2018-11-02 广东世来福环保科技有限公司 低浓度电镀重金属废水处理重金属回收工艺
CN110453245A (zh) * 2018-05-07 2019-11-15 卫司特科技股份有限公司 铜蚀刻废液铜离子处理回收方法
CN110980876A (zh) * 2019-11-21 2020-04-10 武汉百富环保工程有限公司 一种从钝化液中回收铜并回用铬的处理工艺
CN112777782A (zh) * 2020-12-16 2021-05-11 天津华庆百胜能源有限公司 一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《电镀与环保》 19851231 曹胤 "离子交换--电解法综合治理含铜废水废液" 第554-557页 1-6 , 第3期 *
曹胤: ""离子交换——电解法综合治理含铜废水废液"", 《电镀与环保》 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603102B (zh) * 2012-03-30 2014-01-08 湖南万容科技股份有限公司 棕化液处理方法
CN102603102A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 湖南万容科技股份有限公司 棕化液处理方法
CN103243348A (zh) * 2013-05-03 2013-08-14 广东新大禹环境工程有限公司 回收电镀废水中重金属的方法和设备
CN103243348B (zh) * 2013-05-03 2014-09-17 广东新大禹环境工程有限公司 回收电镀废水中重金属的方法和设备
CN103288172A (zh) * 2013-05-20 2013-09-11 深圳市危险废物处理站有限公司 Pcb蚀刻工段产生的洗板废水的回收利用方法
CN104178630A (zh) * 2013-05-24 2014-12-03 欣兴电子股份有限公司 含铜金属污泥的处理方法
CN104418408A (zh) * 2013-08-30 2015-03-18 上海轻工业研究所有限公司 镀铜废水的处理方法和设备
CN104313619B (zh) * 2014-10-10 2016-06-29 南京舜业环保科技有限公司 低浓度硫酸铜硫酸溶液的再生处理方法及装置
CN104313619A (zh) * 2014-10-10 2015-01-28 南京舜业环保科技有限公司 低浓度硫酸铜硫酸溶液的再生处理方法及装置
CN106350678A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种从棕化废液中回收缓蚀剂和铜的方法
CN106350678B (zh) * 2016-08-30 2018-08-17 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种从棕化废液中回收缓蚀剂和铜的方法
CN106319563A (zh) * 2016-09-13 2017-01-11 广沣金源（北京）科技有限公司 一种电解铜及利用浓硝酸含铜废水生产电解铜的方法
CN108609758A (zh) * 2018-04-02 2018-10-02 广东世来福环保科技有限公司 Pcb线路板综合废水处理污泥减量工艺
CN108726790A (zh) * 2018-04-04 2018-11-02 广东世来福环保科技有限公司 低浓度电镀重金属废水处理重金属回收工艺
CN110453245A (zh) * 2018-05-07 2019-11-15 卫司特科技股份有限公司 铜蚀刻废液铜离子处理回收方法
CN110453245B (zh) * 2018-05-07 2021-12-28 卫司特科技股份有限公司 铜蚀刻废液铜离子处理回收方法
CN110980876A (zh) * 2019-11-21 2020-04-10 武汉百富环保工程有限公司 一种从钝化液中回收铜并回用铬的处理工艺
CN112777782A (zh) * 2020-12-16 2021-05-11 天津华庆百胜能源有限公司 一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102295321A (zh) 印制电路板酸性含铜废液处理并产制电解铜的方法
CN104386874B (zh) 一种线路板行业高浓度废液处理工艺
CN102329030B (zh) 化学镀镍废水处理方法
CN102351351B (zh) 一种化学镀镍报废液的处理工艺
CN108529789B (zh) 一种利用硫化物沉淀法处理含铜电镀废水并回收铜的方法
CN101372746A (zh) 制程中铜资源循环再生方法
US11976374B2 (en) Method and device of removing and recycling metals from mixing acid solution
CN101003394A (zh) 一种印刷线路板酸性蚀刻废液处理系统及方法
CN101285195A (zh) 废蚀刻液循环再生及铜的回收处理系统
CN111663155B (zh) 一种硝酸铜废削铜液综合回收处理方法
CN111943423A (zh) 一种酸性含铜刻蚀液处理方法及系统
CN202440550U (zh) 碱性蚀刻液循环再生系统
CN110980876A (zh) 一种从钝化液中回收铜并回用铬的处理工艺
CN110790427A (zh) 一种碱性蚀刻废水的处理回收工艺
TWI658994B (zh) Copper etching (copper acid) waste liquid copper ion treatment and recovery method
CN204417260U (zh) 一种低浓度含铜废水的处理系统
TWI423934B (zh) Acid copper - containing waste liquid recycling manufacturing electrolytic copper method
CN201914992U (zh) 一种印刷线路板厂的微蚀刻废液的处理系统
CN201605305U (zh) 印制电路板蚀刻废液资源化处理装置
CN107445363B (zh) 一种碱性蚀刻线水洗段废水再生方法
CN111807588A (zh) 一种基于离子交换的电镀重金属废水减排及处理技术
CN104556498A (zh) 一种低浓度含铜废水的处理系统
CN201381235Y (zh) 废蚀刻液循环再生及铜的回收处理系统
CN101549917A (zh) 一种电镀酸铜废水中铜盐回收方法
CN213327146U (zh) 一种酸性含铜刻蚀液处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111228