CN102795723B - 一种酸性含铜废液的资源化回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种酸性含铜废液的资源化回收方法,先向酸性镀铜溶液中加入少量质量分数为30%（以NaOH计）的液碱，将酸性镀铜溶液的pH值调整到2-5；再将调整好pH值的酸性镀铜溶液经过粗滤和精滤后，泵入反渗透膜处理系统，经浓缩后产出淡水和浓水；接着将产出的淡水返回生产车间做洗涤水；在浓水中加入芬顿试剂进行芬顿反应，降低浓缩液的COD到100ppm左右；将反应后的浓水泵入置换槽，并加入废铝片或铝屑进行置换反应，将酸性镀铜浓缩液中的铜以高纯铜粉的方式产出，同时铝进入酸性镀铜溶液产出硫酸铝；将硫酸铝溶液进行熟化和聚合，得到聚合硫酸铝；最后将聚合硫酸铝溶液中补加聚丙烯酰胺，得到复合硫酸铝溶液。解决现有技术回收程度低，有二次污染大的问题。

Description

一种酸性含铜废液的资源化回收方法

技术领域

本发明涉及电镀铜废液处理领域，具体涉及一种酸性含铜废液的资源化回收方法。

背景技术

国内对含铜废水的处理主要集中在高浓度的含铜废液上，而对行业内生产中产生的酸性镀铜清洗水、印制线路板的铜板酸性洗水、微蚀废液和洗水等这种铜离子含量较低的废液的研究比较有限。通常酸性镀铜清洗水铜离子含量为铜2-5克/升，并且含有1-3克/升的硫酸，我们将这种废液统称为酸性低含铜废液。目前针对这种含铜离子浓度较低的废液的处理方法为中和沉淀法和树脂吸附法，而这两种方法都存在废水和废渣成为新的污染、运行成本高、处理不彻底等问题。

国家知识产权局公开的申请号为200710104760.7，名称为含铜废水或含铜废液产生高含铜污泥的处理方法，是将含铜废水加入碱性液体，将溶液中的铜以铜泥的方式沉淀出，废液排放。而该种方法得到的铜泥，品位低，产品售价低，同时产出铜泥后的废液需要排放，对环境产生二次污染。专利号为90109908.2，名称为含铜废液的回收处理方法，是将酸、碱含铜废液经由第一次中和、离心过滤、再次中和结晶，以及筛滤与脱水等作业程序而制得具有较高品质硫酸铜的方法。这种方法得到了产品硫酸铜，产品附加值比铜泥高。但废液中的铜以硫酸铜的形式回收之后，废水也需要排放，污染环境；专利号200810035631.1，名称为一种通过酸性含铜废液制备高纯氧化铜粉的方法，介绍了一种将酸性含铜废液中的铜以氧化铜的形式回收。存在的主要问题还是废水需要外排。专利号201020223739.6，名称为从微蚀、酸洗产生的低浓度含铜废液中电解回收铜的装置，该专利将含铜废液中的铜以电积铜的方式回收。得到的产品是电积铜，售价高，经济效益较好。但以电积的方式只能将溶液中的铜降低到1～3g/l左右，需要继续进废水站处理。该方法无法处理含铜量低的酸性镀铜清洗水和其他低含铜废液。

针对低浓度的酸性含铜废液，以上现有技术存在的最大问题是废水的资源化回收程度低，对环境的二次污染大。大量的废液经过简单的处理后排放到环境中，铜和COD等对环境造成持续的污染。

发明内容

为了解决现有回收方法存在回收程度低，对环境的有二次污染大的技术问题，本发明提供一种酸性含铜废液的资源化回收方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种酸性含铜废液的资源化回收方法,所述方法包括以下步骤：

1)向酸性镀铜溶液中加入少量30％的液碱，

2)将酸性镀铜溶液的pH值调整到2-5；

3)再将调整好pH值的酸性镀铜溶液经过粗滤和精滤后，泵入反渗透膜处理系统，并经浓缩后产出淡水和浓水。

4)将产出的淡水返回生产车间做洗涤水；

5)在浓水中加入芬顿试剂进行芬顿反应，降低浓缩液的COD到100ppm。

6)将反应后的浓水泵入置换槽，并加入废铝片或铝屑进行置换反应；

7)将酸性镀铜溶液中的铜以高纯铜粉的方式产出，同时铝进入酸性镀铜溶液产出硫酸铝；

8)将硫酸铝溶液进行熟化和聚合，得到聚合硫酸铝；

9)将聚合硫酸铝溶液中补加聚丙烯酰胺，得到复合硫酸铝溶液。

作为上述技术方案的进一步改进，上述酸性镀铜溶液含2-5g/l的铜和1-3g/l的硫酸。

作为上述技术方案的进一步改进，上述酸性镀铜溶液的pH值为3-4。

作为上述技术方案的进一步改进，上述步骤3中产出的淡水产量占原液体积的60～90％。

作为上述技术方案的进一步改进，上述步骤3中浓缩的次数至少为两次。

作为上述技术方案的进一步改进，上述步骤6中废铝片或铝屑的质量为3％。

作为上述技术方案的进一步改进，上述步骤9中加入的聚丙烯酰胺为多少0.5％。

作为上述技术方案的进一步改进，上述步骤3中产出的淡水产量占原液体积的80％。

实施本发明的一种酸性含铜废液的资源化回收方法，具有以下有益效果：

1、通过该方法将废液中的重金属离子转变成高纯度海绵铜、复合聚硫酸铝，实现低含铜酸性废水100％的回收和利用，也解决了现有酸性低含铜废液的资源回收处理技术和装备处理中存在的问题，提高了我国电镀铜废液处理技术水平。

2、采用该工艺可以将酸性低含铜废液中的铜以高纯铜粉的方式回收，提铜后的废液，80-90％返回生产线回用，另10-20％制备成聚合硫酸铝，在生产过程无废液排放，对环境零污染零排放。

附图说明

图1是本发明中酸性低含铜废液的处理工艺流程图。

具体实施方式：

参见图1，本发明采用膜浓缩-降解-置换-转化制备复合聚合硫酸铝的方法，将废液中的重金属离子转变成高纯度海绵铜、复合聚硫酸铝，实现低含铜酸性废水100％的回收和利用，解决了现有酸性低含铜废液的资源回收处理技术和装备处理中存在的问题。具体制备方法为：酸性镀铜洗水含2-5g/l铜，含1-3g/l硫酸。先向溶液中加入少量30％的液碱，将溶液的pH值调整到4-5。溶液经过粗滤和精滤，泵入反渗透膜处理系统，经过两次浓缩，产出淡水和浓水。浓水中的铜含量升高到20g/l以上。产出的淡水产量占原液体积的80-90％，淡水返回生产车间做洗涤水。含盐高的浓水加入芬顿试剂进行芬顿反应，降低浓缩液的COD到100ppm。再将浓水泵入置换槽，加入废铝片或铝屑进行置换反应，将溶液中的铜以高纯铜粉的方式产出。同时铝进入溶液产出硫酸铝。硫酸铝溶液进行熟化和聚合，得到聚合硫酸铝。聚合硫酸铝溶液中补加少量的聚丙烯酰胺，得到产品复合硫酸铝溶液。

采用本发明所提供的工艺后，可将酸性低含铜废液中的铜以高纯铜粉的方式回收，提铜后的废液，80-90％返回生产线回用，另10-20％制备成聚合硫酸铝；在生产过程中无废液排放，对环境零污染零排放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)向酸性镀铜溶液中加入少量30％的液碱，

2)将酸性镀铜溶液的pH值调整到2-5；

3)将调整好pH值的酸性镀铜溶液经过粗滤和精滤后，泵入反渗透膜处理系统，并经浓缩后产出淡水和浓水；

4)将产出的淡水返回生产车间做洗涤水；

5)在浓水中加入芬顿试剂进行芬顿反应，降低浓缩液的COD到100ppm；

6)将反应后的浓水泵入置换槽，并加入废铝片或铝屑进行置换反应；

7)将酸性镀铜溶液中的铜以高纯铜粉的方式产出，同时铝进入酸性镀铜溶液产出硫酸铝；

8)将硫酸铝溶液进行熟化和聚合，得到聚合硫酸铝；

9)将聚合硫酸铝溶液中补加聚丙烯酰胺，得到复合硫酸铝溶液。

2.根据权利要求1所述的酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述酸性镀铜溶液含2-5g/l的铜和1-3g/l的硫酸。

3.根据权利要求2所述的酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述酸性镀铜溶液的pH值为0.5-4。

4.根据权利要求3所述的酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述步骤3中产出的淡水产量占原液体积的60-90％。

5.根据权利要求4所述的酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述步骤3中浓缩的次数为一次或多次。

6.根据权利要求5所述的酸性含铜废液的资源化回收方法,其特征在于：所述步骤6中废铝片或铝屑的质量为0.5-4％。