CN103803744A - 含铜微蚀废液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铜微蚀废液的处理方法。步骤如下：1）还原：在含铜微蚀废液中加入还原铁粉，经充分反应后，进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；2）络合：在步骤1）所得的滤液中加入Cu重金属离子捕集剂进行络合后沉淀，络合完成后的溶液再次进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；3）氧化聚合：步骤2）所得滤液中的硫酸亚铁经氧化生产聚合硫酸铁，并同时去除废水中的CODcr。本发明对电子制造中产生的含铜微蚀废液进行处理和综合利用，保护了环境，节约了资源能源，为国民经济的发展提供了重金属铜和用于污水处理厂作为净水剂聚合硫酸铁。本发明处理方法的成本低廉，投资少，运行费用低，适合工业化生产。

Description

含铜微蚀废液的处理方法

技术领域

本发明涉及废水的处理方法，具体地指一种含铜微蚀废液的处理方法。

背景技术

含铜微蚀废液广泛来源于电子、电镀、冶炼、化工等行业。随着国内研制技术的发展和国外电子产品的不断输入，电子含铜微蚀废液需处理量逐年增加。而且，人们已充分认识到各种废物排放对环境造成的危害，各种含铜微蚀废液必须严格处理达标排放。

国内外针对含铜微蚀废液的处理开展过大量的科学研究工作，归纳起来主要有以下几种方法：

1、化学沉淀法：

这种方法适用于含铜量在800～1000mg/L以下的废水，是用碱提高废水的PH至生成氢氧化铜沉淀。这种方法可以取得良好除铜效果，但是沉淀中杂质分离麻烦，平时处理费用较高。而对于含铜微蚀液中，废水中的CODcr无法去除，必须增加其它的除CODcr的方法。

2、置换法：

在酸性条件下，用铁屑等较活泼金属将铜置换出来。这种方法可以达到治理要求，但沉淀中杂质分离困难，污泥量多。

3、离子交换法：

这种方法适用于含铜浓度在50～200mg/L的废水。浓度过高，废水的PH值势必较低，若用弱酸性阳离子交换树脂，很难吸附铜离子；若用强酸性阳离子交换树脂交换容量则较小，再生时要用较多的酸。用阳离子树脂处理含铜量较低废水，铁离子也会被树脂吸附，洗脱后难以分离。因此，采用该法处理含铜微蚀废液无法达到满意的效果。

4、电解法

电解法在处理硫酸铜废水中得到广泛使用。特别是电解法—离子交换法结合，或是使用电解法—化学沉淀法组合。

对于印制线路板中微蚀液中的铜一般采用电解法回收铜，传统的电解反应器大多为矩形箱式电解槽。这种电解槽电沉淀速度慢，受低铜浓度的限制。在低浓度溶液中电解，所得铜的形态不好，影响其商业价值。Wang以管状EMEW cell为电化学反应器，回收微蚀废液中的铜，所用的阳极为涂覆铂族金属的钛电极，阴极为圆柱状不锈钢，控制电流密度为ZA/dm2，阴极电流效率在90%以上，铜纯度为97%，但该电解法对8g/L的浓度铜就很难再析出。

去除铜后的废水中大多含有硫酸亚铁、CODcr，工艺上一般采用催化氧化法生产聚合硫酸铁。虽然，此方法简单易行，但是催化剂NaNO₂是致癌物质，且生产过程中投加量大，产品中的亚硝酸根离子易超标，限制了其在饮用水处理中的应用；氮的氧化物排出，污染环境，后处理工序复杂；反应速度慢，要适应大规模工业化生产，需采用改进措施。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术采用置换法处理含铜微蚀废液所存在的不足，提供一种成本低廉的含铜微蚀废液的处理方法。

为实现上述目的，本发明含铜微蚀废液的处理方法，包括以下步骤：

1）还原：在含铜微蚀废液中加入还原铁粉，经充分反应后，用板框压滤机进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；

2）络合：在步骤1）所得的滤液中加入Cu重金属离子捕集剂进行络合后沉淀，络合完成后的溶液再次用板框压滤机进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；

3）氧化聚合：步骤2）所得滤液中的硫酸亚铁经氧化生产聚合硫酸铁，并同时去除废水中的CODcr。

本发明步骤1）中，还原铁粉的纯度≥98%。步骤2）中，所述Cu重金属离子捕集剂的活性基团为二硫代氨基甲酸钠。

本发明步骤3）中，采用双氧水氧化法或氯酸钠氧化法将硫酸亚铁氧化。优选氯酸钠氧化法，因采用氯酸钠氧化法的生产工艺简单，设备投资少，产品稳定性好，反应效率高，无空气污染；产品中含有氯酸盐，可兼作混凝与杀菌剂。

本发明步骤1）和步骤2）中，收集所得的滤饼为海绵铜。海绵铜可出售给冶炼厂冶炼铜，废物重新利用，节约资源。

本发明先采用置换法将含铜微蚀废液的铜置换出来，通过控制铁粉的加入量，可得到含铜量在80%以上的海绵铜；对于置换不完全的微量铜，加入Cu重金属离子捕集剂沉淀，可保证废液中总铜含量小于0.5mg/L；将铜去除干净后的废水采用氧化聚合反应生产聚合硫酸铁，并同时去除废水中的CODcr。

本发明的有益效果在于：采用新工艺对电子制造中产生的含铜微蚀废液进行处理和综合利用，保护了环境，节约了资源能源，为国民经济的发展提供了重金属铜和用于污水处理厂作为净水剂聚合硫酸铁。本发明处理方法的成本低廉，投资少，运行费用低，适合工业化生产。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。

实施例

含铜微蚀废液来源于某电子公司的微蚀液，年废液总量2万吨，废液中主要成分为Cu约8000mg/L，PH值约为1，CODcr约4000mg/L，而铜离子以水合离子［Cu(H₂O)₄］²⁺存在。

含铜微蚀废液的处理方法，包括以下步骤：

1）还原：在2万吨含铜微蚀废液中加入纯度为99%的还原铁粉232.4吨，经充分反应后，用板框压滤机进行固液分离，收集海绵铜196吨，滤液进行下步工序；

2）络合：在步骤1）所得的滤液中加入Cu重金属离子捕集剂0.8吨进行络合后沉淀，Cu重金属离子捕集剂的活性基团为二硫代氨基甲酸钠，络合完成后的溶液再次用板框压滤机进行固液分离，收集海绵铜4吨，滤液进行下步工序；

3）氧化聚合：步骤2）所得滤液采用氯酸钠氧化法，先加入硫酸114.82吨，在常温下，搅拌中加入氯酸钠1077吨，检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束，

FeSO₄+NaClO₃+H₂SO₄→［Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2］+H₂O+KCl

硫酸亚铁经氧化生产成品聚合硫酸铁溶液29685.62吨，并同时去除废水中的CODcr。

采用本发明生产的聚合硫酸铁产品质量达到GB14591-2006中II类：工业用水、废水和污水用质量标准。

Claims (5)

1.一种含铜微蚀废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）还原：在含铜微蚀废液中加入还原铁粉，经充分反应后，用板框压滤机进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；

2）络合：在步骤1）所得的滤液中加入Cu重金属离子捕集剂进行络合后沉淀，络合完成后的溶液再次用板框压滤机进行固液分离，收集滤饼，滤液进行下步工序；

3）氧化聚合：步骤2）所得滤液中的硫酸亚铁经氧化生产聚合硫酸铁，并同时去除废水中的CODcr。

2.根据权利要求1所述的利用线路板蚀刻的含铜微蚀液生产硫酸铜的方法，其特征在于：步骤1）中，还原铁粉的纯度≥98%。

3.根据权利要求1所述的利用线路板蚀刻的含铜微蚀液生产硫酸铜的方法，其特征在于：步骤2）中，所述Cu重金属离子捕集剂的活性基团为二硫代氨基甲酸钠。

4.根据权利要求1所述的利用线路板蚀刻的含铜微蚀液生产硫酸铜的方法，其特征在于：步骤3）中，采用双氧水氧化法或氯酸钠氧化法将硫酸亚铁氧化。

5.根据权利要求1所述的利用线路板蚀刻的含铜微蚀液生产硫酸铜的方法，其特征在于：步骤1）和步骤2）中，收集所得的滤饼为海绵铜。