CN109095642A - 一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺 - Google Patents

Abstract

一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺，其步骤为：回收蚀刻机流出的碱性蚀铜废液，并将碱性蚀铜废液抽至沉淀罐内；在搅拌和气动作用下，往沉淀罐内加入酸类助剂来调节其pH值，得到含有碱式氯化铜沉淀的溶液一；将溶液一压入到气压压滤机内，过滤后得到清液以及泥状的碱式氯化铜沉淀，将清液通过清液泵输送到调配罐；在搅拌和气动作用下，往调配罐里加入氨类助剂来调节其pH值和氯离子含量，形成碱性蚀刻液补充到蚀刻机内。本发明采用化学沉淀法沉淀碱性废液中的铜离子后，再通过调整溶液中氯离子浓度和pH值使其重新变成氯化铵蚀刻液原料，整个过程中不产生新的废水废物，环保高效，并且操作流程短，设备成本低，占地面积小，经济效益显著。

Description

一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺

技术领域

本发明涉及蚀铜废液回收技术领域，尤其是一种零排放的碱性蚀铜废液环 保回收工艺。

背景技术

碱性蚀刻液是由氯化铵和氨水组成，当其蚀刻机上作用完成后形成废液被 排出，其中废液的组成中主要含有10％的铜离子、8％的氨氮离子、17％的氯离 子等成分，一般由环保部门统一收集，专业处理。若不经处理直入江河湖泊， 会破坏环境，破坏生态平衡，危及人类生存。这种废液氨氮含量高，国内外还 没有理想的处理方法，现有的处理方法均有其局限性，没有达到完全零废物废 水排放的环保要求，比如：

废液统一收集后，采用电热吹脱浓缩结晶法回收生产硫酸铜，然而同时也 会产生硫酸铜废水，结晶氯化铵中含大量硫酸铵，硫酸铵会板结破坏土壤不能 作农肥，结果不仅含氨氮氯化物，还增加了硫酸物，废水变得更复杂、更难处 理。

采用萃取电解法回收碱性蚀铜废液，其过程为：蚀铜液加萃取剂→分离→ 加硫酸→电解回收铜→废液加氨水中和→混合液返回蚀刻机。在萃取过程中必 然要添加萃取剂，在电解过程中必须加浓硫酸反萃取，反萃后变成稀硫酸，大 量氨分解挥发污染环境，加重环保负担；

采用电解法对碱性蚀铜废液直接电解得铜箔，溶液补充少量助剂等重复利 用。这种方法的电耗能大，成本较高；

采用盐酸酸化结晶法回收碱性蚀铜废液，通过加盐酸酸化废液，将有氯化 铜铵二水结晶沉淀→分离→清液回用，氯化铜铵结晶→加氢氧化钠转制，氯化 铵被分解为氨气，喷射吸收回用，氯化铜转为氧化铜，此法因转制产出大量氯 化钠废物，另外氯化铜铵加氢氧化钠转制时的操作具有潜藏的巨大危险。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种零排放的碱性蚀铜废 液环保回收工艺，整个过程中不产生新的废水废物，从废水产生源头治理，环 保又清洁，并且操作流程短，设备成本低，占地面积小，经济效益显著。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种零排放的碱性蚀铜废液 环保回收工艺，包括以及以下步骤：

S1，回收所述蚀刻机流出的碱性蚀铜废液，并将碱性蚀铜废液通过蚀铜废 液泵抽至沉淀罐内，在所述沉淀罐内设有第一搅拌器、第一气动装置和第一pH 计，所述气动装置连接所述气动泵；

S2，在所述第一搅拌器和所述第一气动装置的作用下，往所述沉淀罐内加 入酸类助剂来调节其pH值，得到含有碱式氯化铜沉淀的溶液一；

S3，将所述沉淀罐内的溶液一由气动泵压入到气压压滤机内，过滤后得到 清液以及泥状的碱式氯化铜沉淀，将清液通过清液泵输送到调配罐，所述沉淀 罐设有第二搅拌器、第二气动装置和第二pH计；

S4，在所述第二搅拌器和所述第二气动装置的作用下，往调配罐里加入氨 类助剂来调节其pH值和检测其氯离子含量，形成碱性蚀刻液补充到蚀刻机内。

优选地，步骤S2中，所述酸类助剂为可提供氢离子的无机酸，所述pH值 的调节范围为5～7。

优选地，步骤S4中，所述氨类助剂为氯化铵、氨水和氨气的一种或组合， 所述pH值的调节范围为9～10，所述氯离子含量为140～180g/L。

本发明的反应原理为：调节碱性蚀铜废液的pH值，使铜络合物形成泥状碱 式氯化铜沉淀，其化学方程式为：

2[Cu(NH₃)₄]²⁺+CL^－+5H⁺+3H₂O→2CuCL(OH)₃↓+8NH₄CL+3H₂O

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用化学沉淀法沉淀碱性废液中的铜离子后，加入氨类助剂来调整溶液 中氯离子浓度和pH值使其重新变成氯化铵蚀刻液原料，整个过程中不产生新的 废水废物，从废水产生源头治理，环保又清洁；

2、操作流程短，设备成本低，占地面积小，经济效益显著；

3、气动压滤机中过滤的铜泥含铜60％以上，可以作为生产铜盐及炼铜的原 料。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作 为对本发明及其应用或使用的任何限制。

该零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺，包括碱性蚀铜废液环保回收装置， 该装置包括用于在线蚀刻的蚀刻机、蚀铜废液贮池、蚀铜废液泵、沉淀罐、酸 性助剂贮罐、气动泵、气动压滤机、清液接收罐、清液泵、调配罐、新生蚀刻 液泵和新生蚀刻液贮罐。

其中，在线蚀刻的蚀刻机的蚀铜废液被输送到蚀铜废液贮池内，沉淀罐分 别与蚀铜废液贮池的液体出口、酸性助剂贮罐的液体出口、以及气动压滤机连 接，气动压滤机与调配罐连接，调配罐经新生蚀刻液贮罐与蚀刻机连接，蚀铜 废液贮池的液体出口与沉淀罐之间设置蚀铜废液泵，沉淀罐与气动压滤机之间 设置气动泵，气动压滤机与调配罐之间设置清液泵，调配罐与之间新生蚀刻液 贮罐设置新生蚀刻液泵。沉淀罐和调配罐内设有搅拌器、气动装置和pH计，气 动装置连接有气动泵。气动装置为一末端封闭的环形管道，气动装置设置在沉 淀罐和调配罐底部，气动装置上设有多个圆孔。

该零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺包括以下步骤：

首先，回收蚀刻机流出的碱性蚀铜废液，并将碱性蚀铜废液抽至沉淀罐内；

第二步，在搅拌器和气动装置的作用下，往沉淀罐内加入酸类助剂盐酸， 使pH值调至pH＝6，废液中的铜络合物经酸化后产生泥状碱式氯化铜沉淀，其 化学方程式为：

2[Cu(NH₃)₄]²⁺+CL^－+5H⁺+3H₂O→2CuCL(OH)₃↓+8NH₄CL+3H₂O

最终，得到含有泥状的碱式氯化铜沉淀的溶液一；

第三步，将沉淀罐内的溶液一由气动泵压入到气压压滤机内，泥状的碱式 氯化铜沉淀被截留，过滤后的清液输送到调配罐，清液的主要成分为NH₄CL；

第四步，在搅拌器和气动装置的作用下，往调配罐里加入氨类助剂氯化铵 和氨水，使pH值调至9.3，同时检测氯离子含量，使氯离子含量至160g/L，检 测合格后送贮罐，重返蚀刻机作补充子液。周而复始，不断循环利用，达到“零 排放”。

酸类助剂为氢离子的无机酸，比如磷酸、硝酸和碳酸。

本发明的优点在于：零排放：用盐酸、氨水调pH后，两者又变成氯化铵蚀 刻液主成分，丝毫不污染系统，达到“从源头治理，综合利用”的目的，根除 了“危险废物”排放，既环保又清洁，完全符合国家环保政策；在分离铜的过 程中，只许铜沉淀，蚀刻液成分不变，不影响蚀刻质量，因此，可以周而复始 良性循环；流程短、设备少、投资省、占地面积仅50m²；铜泥含铜60％以上， 是生产铜盐及炼铜好原料，市场极其畅销；经济效益显著。按1吨/天计，年省 蚀刻液50万，回收铜35吨，增收150万元。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应 视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可 以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，回收蚀刻机流出的碱性蚀铜废液，并将所述碱性蚀铜废液通过蚀铜废液泵抽至沉淀罐内；

S2，在搅拌和气动作用下，往所述沉淀罐内加入酸类助剂来调节其pH值，得到含有碱式氯化铜沉淀的溶液一；

S3，将所述溶液一压入到气压压滤机内，过滤后得到清液以及泥状的碱式氯化铜沉淀，将清液通过清液泵输送到调配罐；

S4，在搅拌和气动作用下，往所述调配罐里加入氨类助剂来调节其pH值和氯离子含量，形成碱性蚀刻液补充到所述蚀刻机内。

2.根据权利要求1所述的一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺，其特征在于，步骤S2中，所述酸类助剂为可提供氢离子的无机酸，所述pH值的调节范围为5～7。

3.根据权利要求1所述的一种零排放的碱性蚀铜废液环保回收工艺，其特征在于，步骤S4中，所述氨类助剂为氯化铵、氨水和氨气的一种或组合，所述pH值的调节范围为9～10，所述氯离子含量为140～180g/L。