CN1035109C - 利用废氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用废氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法，首先用废酸性氯化铜蚀板液和废铁反应置换出铜，再将所制铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化物络合剂混合均匀，加热并保温一段时间，生成氯化亚铜络合物；往该络合物溶液内加水，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；将氯化亚铜沉淀减压抽滤后，经盐酸及乙醇分别洗涤后干燥，然后密封包装。这种方法，工艺稳定、收率高、以废治废、不产生二次污染。

Description

利用废氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法
本发明属于环保化工领域，特别是涉及一种利用废氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法。
废酸性氯化铜蚀板液是线路板生产厂所产生的浓铜废液，对此种废液的处理，目前有四种方法。第一种是用其和废铁直接置换生产海绵铜；第二种是将其和铜氨蚀板废液同时使用，生产硫酸铜；第三种是用其直接蒸发结晶生产氯化铜；第四种是用其和亚硫酸钠反应生产氯化亚铜。
第一种方法是最直接、最简单的处理方法，但是效益不够好，特别是由于废液中含有大量盐酸，要白白消耗相当数量的铁，造成极大浪费。
第二种方法是两种浓铜废液联合处理，以废治废，可节省处理费用，但必须同时有两种废液匹配。
第三种方法在浓缩过程中耗能量大，且有大量盐酸挥发，既影响环境，又造成损失。
第四种方法有两点不够完美。第一点是由于废氯化铜蚀板液含有大量的盐酸，故用亚硫酸钠还原铜时，伴随着亚硫酸钠与盐酸的副反应，造成亚硫酸钠消耗过大，且有大量有毒二氧化硫气体产生；第二点是传统方法中氯化亚铜粗品洗涤过程使用冰醋酸作洗涤剂，这种洗涤剂价格昂贵，产品产率低。
日本专利J56155020-A公开了一种氧化亚铜的生产方法，其内容为将用氯化铜水溶液浸蚀处理铜板时排放的废液转化成氯化亚铜水溶液，再将这种水溶液和碱溶液同时注入反应器中，在PH值为8.5～12.5的条件下反应，生产氧化亚铜。此专利方法涉及了废氯化铜蚀板液向氯化亚铜的转化，但生成的氯化亚铜只是制取氧化亚铜的中间步骤，而且是以络合态氯化亚铜溶液的形式存在，未提出最终产品。
本发明的目的是：提供一种新的利用氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法，该方法工艺稳定、收率高、以废治废、不产生二次污染。
本发明的技术方案包括如下步骤：
(1).首先用冲稀到铜离子浓度为24～30g/l的废酸性氯化铜蚀板液和废铁反应置换出铜，并经稀酸除铁而提纯；
(2).再将经步骤(1)置换出的铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化物络合剂混合均匀，加热到温度为80～95℃，保温15～35分钟，保温的同时进行搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
(3).往所述棕色络合物溶液内加4-6倍容积的水，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
(4).将所述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经稀盐酸及乙醇洗涤液依次洗涤后，加热到75-95℃保温15～25分钟干燥，然后密封包装。
氯化亚铜络合物水解后的母液及稀无机酸洗涤氯化亚铜沉淀后的废液合并，用铁置换出铜粉，铜粉回用于生产；所剩含铁水经碱中和、过滤后达标排放；沉淀污泥安全填埋，或作制取氧化铁红的原料；
乙醇洗涤氯化亚铜沉淀后的废液经石灰脱水及蒸馏再生回用于生产。
下面进一步说明本发明各步骤的工艺条件：
氯化亚铜合成反应条件：
a.反应温度在80～95℃时较好，在85～90℃时最好。
b.反应时需要搅拌。
c.反应时间一般在15～35分钟较好，最好为20～30分钟。
d.络合物加入量为每升溶液加入0～100g。
氯化亚铜水解条件：
氯化亚铜络合物在加水条件下，经水解生成氯化亚铜沉淀，加水稀释的倍数可以为4～6倍，最好为4～5倍。
氯化亚铜沉淀洗涤条件：
洗涤氯化亚铜沉淀所用的稀无机酸可以为盐酸，酸度为PH＝1～2.5。
氯化亚铜沉淀烘干条件：
烘干温度取75～95℃较好，最好为80～90℃；烘干时间取15～25分钟较好，最好为15～20分钟。
氯化亚铜生产要尽量避光，通风要好，现场工作人员要戴口罩和手套。
根据本发明利用氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法，工艺稳定、收率高、以废治废、不产生二次污染。该方法不仅可为线路板厂解决处里蚀板废液的困难，促进电子线路板行业的发展，而且可为国家节省大量的铜资源，更重要的是可减少铜对环境构成的危害，可为国家节省无害化处理这些污染物所耗费的大量资金，因此社会效益也是十分巨大的。经测定，根据本发明的方法生产的氯化亚铜产品，各项指标均优于国家标准，其中氯化亚铜含量≥96.5％，高铜盐≤2.0％，酸不溶物≤0.3％，铁≤0.005％，硫酸盐≤0.3％。
实施例1：
将废酸性氯化铜蚀板液稀释至铜离子浓度为24g/l，加入酸洗过的废铁反应置换出铜，铜经稀盐酸除铁而提纯；
再将所制铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化钠络合剂(氯化钠加入量为每升蚀板液10g)混合均匀，加热到80℃并保温35分钟，加热和保温过程中对反应物不断搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
往所述棕色络合物溶液内加水稀释到4倍，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
将上述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经PH＝1的稀盐酸及乙醇分别洗涤后，在75℃的温度下干燥2 5分钟，然后密封包装；
氯化亚铜络合物水解后的母液及稀盐酸洗涤氯化亚铜沉淀后的废液合并，用铁置换出铜，铜回用于生产；所剩含铁水经碱中和、过滤后达标排放；沉淀污泥用作制取氧化铁红的原料；
乙醇洗涤氯化亚铜沉淀后的废液经石灰脱水及蒸馏再生回用于生产。
实施例2：
将废酸性氯化铜蚀板液稀释至铜离子浓度为30g/l，加入酸洗过的废铁反应置换出铜，铜经稀盐酸除铁而提纯；
再将所制铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化钾络合剂(氯化钾加入量为每升蚀板液40g)混合均匀，加热到95℃并保温15分钟，加热和保温过程中对反应物不断搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
往上述棕色络合物溶液内加水稀释到6倍，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
将上述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经PH＝2.5的稀盐酸及乙醇分别洗涤后，在95℃的温度下干燥15分钟，然后密封包装；
氯化亚铜络合物水解后的母液及稀盐酸洗涤氯化亚铜沉淀后的废液合并，用铁置换出铜，铜回用于生产；所剩含铁水经碱中和、过滤后达标排放；沉淀污泥作安全填埋；
乙醇洗涤氯化亚铜沉淀后的废液经石灰脱水及蒸馏再生回用于生产。
实施例3：
将废酸性氯化铜蚀板液稀释至铜离子浓度为28g/l，加入酸洗过的废铁反应置换出铜，铜经稀盐酸除铁而提纯；
再将所制铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化钠络合剂(氯化钠加入量为每升蚀板液80g)混合均匀，加热到85℃并保温30分钟，加热和保温过程中对反应物不断搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
往所述棕色络合物溶液内加水稀释到4倍，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
将上述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经PH＝1.8的稀盐酸及乙醇分别洗涤后，在80℃的温度下干燥20分钟，然后密封包装；
其它步骤同实施例1。
实施例4：
将废酸性氯化铜蚀板液稀释至铜离子浓度为26g/l，加入酸洗过的废铁反应置换出铜，铜经稀盐酸除铁而提纯；
再将所制铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化钠络合剂(氯化钠加入量为每升蚀板液100g)混合均匀，加热到90℃并保温20分钟，加热和保温过程中对反应物不断搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
往所述棕色络合物溶液内加水稀释到5倍，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
将上述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经PH＝2.0的稀盐酸及乙醇分别洗涤后，在90℃的温度下干燥15分钟，然后密封包装；
其它步骤同实施例1。

Claims (3)

1.一种利用废氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法包括如下步骤：
(1).首先用冲稀到铜离子浓度为24～30g/l的废酸性氯化铜蚀板液和废铁反应置换出铜，并经稀酸除铁而提纯；
(2).再将经步骤(1)置换出的铜与废酸性氯化铜蚀板液及氯化物络合剂混合均匀，加热到温度为80～95℃，保温15～35分钟，保温的同时进行搅拌，直到溶液由绿色变成棕色，此时生成氯化亚铜络合物；
(3).往所述棕色络合物溶液内加4-6倍容积的水，使所述络合物水解，生成白色氯化亚铜沉淀；
(4).将所述氯化亚铜沉淀经减压抽滤，并经稀盐酸及乙醇洗涤液依次洗涤后，加热到75-95℃保温15～25分钟干燥，然后密封包装。
2.如权利要求1所述的利用氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法，其特征在于：将氯化亚铜络合物水解后的母液及稀盐酸洗涤氯化亚铜沉淀后的废液合并，用铁置换出铜，铜回用于生产；所剩含铁水经碱中和、过滤后达标排放；将所形成的沉淀污泥安全填埋，或作制取氧化铁红的原料。
3.如权利要求1所述的利用氯化铜蚀板液生产氯化亚铜的方法，其特征在于；将所述乙醇洗涤氯化亚铜沉淀后的废液经石灰脱水及蒸馏再生后回用于生产。
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