CN107253781B - 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法 - Google Patents

一种酸性含铜废液循环处置回收的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107253781B
CN107253781B CN201710480192.4A CN201710480192A CN107253781B CN 107253781 B CN107253781 B CN 107253781B CN 201710480192 A CN201710480192 A CN 201710480192A CN 107253781 B CN107253781 B CN 107253781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
electrolysis
waste liquid
containing waste
acidic copper
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.)
Active
Application number
CN201710480192.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107253781A (zh
Inventor
吴晓奕
毕梦烂
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.)
WUXI ZHONGTIAN SOLID WASTE DISPOSAL Co Ltd
Original Assignee
WUXI ZHONGTIAN SOLID WASTE DISPOSAL Co Ltd
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 WUXI ZHONGTIAN SOLID WASTE DISPOSAL Co Ltd filed Critical WUXI ZHONGTIAN SOLID WASTE DISPOSAL Co Ltd
Priority to CN201710480192.4A priority Critical patent/CN107253781B/zh
Publication of CN107253781A publication Critical patent/CN107253781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107253781B publication Critical patent/CN107253781B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90—Separation; Purification
    • C01B17/901—Recovery from spent acids containing metallic ions, e.g. hydrolysis acids, pickling acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
    • C22B15/0091—Treating solutions by chemical methods by cementation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/12—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • C02F1/705—Reduction by metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125—Electrical variables
    • C02F2201/4614—Current
    • 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

Abstract

本发明公开了一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，本发明属于工业废水的处理工艺技术领域。其中所述方法包括如下步骤：(1)对酸性含铜废液进行电解，当溶液中铜离子小于250mg/L时，停止电解，制得电解尾水；(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入还原铁粉，搅拌，使之充分反应，再投加PAM；(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸；(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液中，搅拌，进行下一轮的电解，依次循环。本发明方法，可以最大化的实现资源化，避免了二次污染，该法具有高效、环保等特点。

Description

一种酸性含铜废液循环处置回收的方法
技术领域
本发明涉及工业废水的处理工艺技术领域，尤其是涉及一种酸性含铜废液资源化和无害化的处理工艺。
背景技术
印制线路板不仅仅消耗大量的水、电、煤油等能源，而且产生了很多对环境和人类健康十分有害的化学物质，其中就包括一种酸性含铜废液。酸性含铜废液是在图形转移制造过程中蚀刻铜箔产生的一种高含铜量、酸度较大的工业废水。酸性含铜废液如果直接排放或者处置不当，会造成严重的环境污染。如果能够将酸性含铜废液中含有的大量铜离子进行回收处理，不仅具有较高的经济效益，也同时具备很好的环境保护效益。
目前，酸性含铜废液处置回收的方法有很多，如蒸发结晶、化学沉淀、溶剂萃取、膜分离等。
化学沉淀法按照加入试剂的不同可分为：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法，但这些方法存在加药量大、操作环境差、易产生二次污染、固液分离难，且处理后的废液无法达到国家制定的废水排放标准。
溶剂萃取法是由有机相和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相质量密度不同将两相分开。但萃取法存在着成本高，操作复杂，萃取液长期循环使用会产生离子累积效应，影响萃取效果，易产生二次污染。
膜法，以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在压力差、浓度高等推动力时，原料组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。但膜法存在对进水水质要求高，预处理要求严、系统造价较高等缺点。
随着国家政策的日益严格，资源的紧缺，迫切需要一种处理成本低，能最大化实现资源化和无害化的处理工艺。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种酸性含铜废液循环处置回收的方法。本发明采用电解—置换—回用的循环模式，先通过电解的方式将酸性含铜废液中的大部分铜回收，再通过还原铁粉置换尾水中的铜离子，并投加PAM，防止氧化，回收稀硫酸，最后将置换所得的铜铁混合物投加至酸性含铜废液中，去除废液中的双氧水，提高电解效率。采用此方法，可以最大化的实现资源化，避免了二次污染，该法具有高效、环保等特点。
本发明的技术方案如下：
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)对酸性含铜废液进行电解，当溶液中铜离子小于250mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入还原铁粉，搅拌，使之充分反应，再投加PAM；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液中，搅拌，进行下一轮的电解，依次循环。
步骤(1)中所述酸性含铜废液的双氧水含量为0.5～5wt％。
步骤(1)中所述电解条件为：阳极板采用钛镀铱钌板，阴极采用不锈钢板；电流密度为1.5A/dm2-3A/dm2。
步骤(1)中所述电解尾水的酸度为8～15％。
步骤(2)中所述还原铁粉的平均粒径为0.1～0.5mm；所述PAM即聚丙烯酰胺的浓度为0.5～1.5wt％。
步骤(2)中所述还原铁粉的用量与电解尾液中铜离子的质量比为10:1～5。
本发明有益的技术效果在于：
1、本发明方法采用采用电解—置换—回用的循环模式，对酸性含铜废液的处理效果好，能使物料得到充分的利用，能最大化回收铜单质，经处理后的尾水中的铜含量均低于0.5mg/L，无二次污染。
2、本发明与常规的处理酸性含铜废液技术相比，优势主要体现在：(1)电解时采用的电流密度可以保证电解得到的铜的平整性好，光泽度高(2)处理尾水时，选用的铁粉的粒径较细，可增加其比表面积，最大化的与尾水中的铜离子反应，达到净化尾水的目的，同时回收稀硫酸；(3)投加的固定浓度配比的PAM可最大化程度防止铜粉被氧化，减少了返溶现象(4)处理尾水时产生的铜铁混合物，投加至酸性含铜废液中，去除了废液中的双氧水，提高了电解效率；(5)采用此种循环模式，可实现资源的最大化利用，无二次污染，清洁、高效。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为20g/L，双氧水含量1wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在1.5A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为158mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.5g还原铁粉(粒径为0.2mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(0.8wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.22mg/L，酸度8.8％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为1wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。
实施例2
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为20.8g/L，双氧水含量1.2wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在2A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为170mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.52g还原铁粉(粒径为0.2mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(1wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.25mg/L，酸度9.3％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为1.2wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。
实施例3
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为22.5g/L，双氧水含量1.1wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在2.2A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为152mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.55g还原铁粉(粒径为0.2mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(1.1wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.18mg/L，酸度10.2％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为1.1wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。
实施例4
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为18.8g/L，双氧水含量1.05wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在1A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为120mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.38g还原铁粉(粒径为0.3mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(1wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.2mg/L，酸度8.3％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为1.05wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。
实施例5
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为20.2g/L，双氧水含量1wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在2.2A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为138mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.4g还原铁粉(粒径为0.4mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(1wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.18mg/L，酸度9.6％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为1wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。
实施例6
一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取1L酸性含铜废液(铜离子含量为23.6g/L，双氧水含量5wt％)，以钛镀铱钌板为阳极，以不锈钢板为阴极，在3A/dm2下进行电解40h后，铜离子浓度为242mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入0.6g还原铁粉(粒径为0.2mm)，搅拌30min，使之充分反应，再投加0.5mL PAM(1.5wt％)；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸(铜离子含量0.29mg/L，酸度12.4％)；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液(双氧水含量为5wt％)中，搅拌4h，检测废液中再无双氧水，进行下一轮的电解，依次循环。

Claims (4)

1.一种酸性含铜废液循环处置回收的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
(1)对酸性含铜废液进行电解，当溶液中铜离子小于250mg/L时，停止电解，制得电解尾水；
(2)向步骤(1)制得的电解尾水中加入还原铁粉，搅拌，使之充分反应，再投加PAM；
(3)过滤处理步骤(2)反应的产物，分别制得铜、铁混合物和稀硫酸；
(4)将步骤(3)制得的铜、铁混合物，加入新的酸性含铜废液中，搅拌，进行下一轮的电解，依次循环；
步骤(1)中所述酸性含铜废液的双氧水含量为0.5～5wt％；
步骤(2)中所述还原铁粉的平均粒径为0.1～0.5mm；所述PAM即聚丙烯酰胺的浓度为0.5～1.5wt％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述电解条件为：阳极板采用钛镀铱钌板，阴极采用不锈钢板；电流密度为1.5A/dm2-3A/dm2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述电解尾水的酸度为8～15％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述还原铁粉的用量与电解尾液中铜离子的质量比为10:1～5。
CN201710480192.4A 2017-06-22 2017-06-22 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法 Active CN107253781B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710480192.4A CN107253781B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710480192.4A CN107253781B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107253781A CN107253781A (zh) 2017-10-17
CN107253781B true CN107253781B (zh) 2020-01-10

Family

ID=60023709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710480192.4A Active CN107253781B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107253781B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113620485A (zh) * 2021-09-14 2021-11-09 万安裕维电子有限公司 一种pcb板生产废液的处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101353795A (zh) * 2008-08-26 2009-01-28 湖南万容科技有限公司 将印刷电路板酸性蚀刻废液提铜和制备聚合氯化铁的方法
CN105441950A (zh) * 2015-02-13 2016-03-30 叶涛 酸性氯化铜蚀刻废液的再生及回收工艺
CN106380015A (zh) * 2016-08-31 2017-02-08 无锡中天固废处置有限公司 一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101353795A (zh) * 2008-08-26 2009-01-28 湖南万容科技有限公司 将印刷电路板酸性蚀刻废液提铜和制备聚合氯化铁的方法
CN105441950A (zh) * 2015-02-13 2016-03-30 叶涛 酸性氯化铜蚀刻废液的再生及回收工艺
CN106380015A (zh) * 2016-08-31 2017-02-08 无锡中天固废处置有限公司 一种去除含硝酸的硫酸铜废液中铜离子的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107253781A (zh) 2017-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104386874B (zh) 一种线路板行业高浓度废液处理工艺
CN1052039C (zh) 镀锡液的回收再生方法
CN103924085B (zh) 利用铜冶炼废酸从重金属污泥中回收铜锌镍的方法
CN104944646B (zh) 一种膜电耦合的废水深度处理方法
CN103243348B (zh) 回收电镀废水中重金属的方法和设备
CN105039989B (zh) 一种酸性氯化体系含铜蚀刻废液电积脱铜及再生的方法
WO2016206418A1 (zh) 一种退锡废液的回收利用工艺
CN109868476B (zh) 一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法
CN106966414B (zh) 一种生产电极箔的废磷酸处理方法
CN105884157A (zh) 一种利用电解法去除和回收污泥中重金属的方法
WO2020228638A1 (zh) 一种电解盐溶液高效再生树脂的方法
CN102618873B (zh) Pcb蚀刻线氨洗水循环系统及方法
CN103510107A (zh) 一种从棕化废液中回收铜的方法
CN102839379A (zh) 一种酸性蚀刻液的在线处理方法
CN110665370A (zh) 一种用于提高双极膜电渗析再生酸碱浓度的方法
CN107253781B (zh) 一种酸性含铜废液循环处置回收的方法
CN101003394A (zh) 一种印刷线路板酸性蚀刻废液处理系统及方法
CN112159005A (zh) 铝加工阳极废液的处理工艺及处理系统
CN105174536B (zh) 一种利用棕化废液生产电镀级氧化铜的方法及其预处理方法
CN103641208A (zh) 一种含镍线路板废水复合电解槽处理方法
CN112897771B (zh) 一种稀土冶炼废水的处理装置及其处理方法
CN103420520B (zh) 一种含钒含铝废水的处理方法
US9371592B2 (en) Method for electrochemical modification of liquid stream characteristics
CN103290415A (zh) 酸性蚀刻液的处理工艺及系统
CN110790427A (zh) 一种碱性蚀刻废水的处理回收工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant