CN111717930A - 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法 - Google Patents

一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111717930A
CN111717930A CN202010624013.1A CN202010624013A CN111717930A CN 111717930 A CN111717930 A CN 111717930A CN 202010624013 A CN202010624013 A CN 202010624013A CN 111717930 A CN111717930 A CN 111717930A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
liquid
basic copper
reaction kettle
waste
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.)
Pending
Application number
CN202010624013.1A
Other languages
English (en)
Inventor
沈运军
阮文刚
莫志安
赵艳
刘军英
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.)
Guangdong Zhihuan Innovation Environment Technology Co ltd
Guangdong Zifengcheng Technology Co ltd
Original Assignee
Guangdong Zhihuan Innovation Environment Technology Co ltd
Guangdong Zifengcheng Technology 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 Guangdong Zhihuan Innovation Environment Technology Co ltd, Guangdong Zifengcheng Technology Co ltd filed Critical Guangdong Zhihuan Innovation Environment Technology Co ltd
Priority to CN202010624013.1A priority Critical patent/CN111717930A/zh
Publication of CN111717930A publication Critical patent/CN111717930A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及资源回收技术领域，公开了一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，实现方法包括以下步骤：S1、将双氧水、高锰酸钾和碳酸钠作为除杂造渣剂；S2、将造渣后的废酸性蚀刻液通入压滤机中进行压滤；S3、将碳酸铵加入到搪瓷反应釜内进行中和反应；S4、将料液放入旋流器和三足离心机进行分离，得到碱式碳酸铜。本发明通过对废蚀刻液进行除杂造渣，使得废蚀刻液中的金属杂质沉淀，得到含渣料液，再通过对成渣后将含渣料液进行压滤除渣，得到主要成分为氯化铜的净化液，再通过对净化液进行中和反应，得到碱式碳酸铜悬浮液，再对碱式碳酸铜液体分离干燥，制得以固体碱式碳酸铜，且粒径较小、比表面积较大，适用于加工电镀级氧化铜。

Description

一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法
技术领域
本发明涉及资源回收技术领域，具体是一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法。
背景技术
碱式碳酸铜主要用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。也用作颜料，制造信号弹、也用于电镀等方面，而酸性蚀刻液主要成分为氯化铜、氯化亚铜、盐酸，其含有大量的铜离子，可以回收生产碱式碳酸铜。
现在生产碱式碳酸铜的主要工艺为氯化铜(废蚀刻液)与碳酸钠反应制备碱式碳酸铜，除此之外，部分行业使用硝酸铜与碳酸氢铵溶液反应制备碱式碳酸铜、五水硫酸铜和小苏打生产碱式碳酸铜、五水硫酸铜和碳酸钠生产碱式碳酸铜，但是其产品颗粒较大、比表面积小，活性较差，不适宜作电镀级活性氧化铜原料。因此，本领域技术人员提供了一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，实现方法包括以下步骤：
S1、除杂造渣：将双氧水、高锰酸钾和碳酸钠为除杂造渣剂，按照12:1:2的比例依次加入到废蚀刻液中，并在除杂造渣罐中混合搅拌，在搅拌的过程中，加入液碱使得废蚀刻液中的Fe2+以Fe(OH)3的形成沉淀，Ni2+以NiCO3的形成沉淀；
S2、压滤除渣：将充分反应造渣的废酸性蚀刻液通过泵通入压滤机中进行压滤操作，造渣工序产生的渣滓被截流于压滤机的滤布，通过滤布的净化液经管道汇聚于净化液储罐内；
S3、中和反应：通过碳酸铵配料罐配制质量分数10％的碳酸铵溶液，向搪瓷反应釜内添加缓冲液并进行预热，并把搪瓷反应釜至缓冲液维持70℃，温度稳定后按比例同时向搪瓷反应釜添加废蚀刻液净化液和配制的碳酸铵溶液，控制反应温度、pH值稳定不变，在缓冲液预热循环稳定后通入净化液和碳酸铵溶液进行中和反应，由于氨盐溶解时伴随吸热反应，冬夏配制时间存在较大差异，岗位操作人员上岗工作时间随季节气温调整确保连续生产进行；
S4、分离干燥：将搪瓷反应釜内料液放入旋流器进行二级旋流分离操作，浓液进入三足离心机进行分离，分离时间30分钟，获得的固体即为碱式碳酸铜；旋流器旋流分离出的清夜与三足离心机出水汇集送入暂存地池，可作为缓冲液返回搪瓷反应釜再利用；
作为本发明再进一步的方案：所述缓冲液主要成分为分离工段产生的回流液(母液)，缓冲液的存在避免了反应初期反应液酸碱度变化过大造成产品质量不稳定的可能，增加应对反应条件偏离标准条件时操作人员的应对操作时间。
作为本发明再进一步的方案：所述搪瓷反应釜内中和反应：Cu2++CO3 2-+H2O＝CuCO3·Cu(OH)2·H2O。
作为本发明再进一步的方案：所述除杂造渣罐中溶液的PH值控制在1.5～2.0之间。
作为本发明再进一步的方案：所述缓冲液的pH值为5.5～7.0,且缓冲液添加量为搪瓷反应釜容积的1/4～1/3。
作为本发明再进一步的方案：所述搪瓷反应釜采用蒸汽管道加热的方式，通过高温油泵进行强制性液相循环将加热后的导热油输送到搪瓷反应釜内壁，再由搪瓷反应釜出油口回到热油炉加热，形成一个完整的循环加热系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
通过对废蚀刻液进行除杂造渣，使得废蚀刻液中的金属杂质沉淀，得到含渣料液，再通过对成渣后将含渣料液进行压滤除渣，得到主要成分为氯化铜的净化液，再通过对净化液进行中和反应，得到碱式碳酸铜悬浮液，再对碱式碳酸铜悬浮液分离干燥，使得废蚀刻液中的铜元素以固体碱式碳酸铜的形式出现，且生产出来的碱式碳酸铜的粒径较小、比表面积较大，适用于加工电镀级氧化铜。
附图说明
图1为一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法的工艺流程图；
图2为一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法的平面示意图；
图3为一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法中压滤除渣的平面示意图；
图4为一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法中中和反应的平面示意图；
图5为一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法中分离干燥的平面示意图。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例一中，一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，实现方法包括以下步骤：
S1、除杂造渣：将双氧水、高锰酸钾和碳酸钠为除杂造渣剂，按照12:1:2的比例依次加入到废蚀刻液中，并在除杂造渣罐中混合搅拌，在搅拌的过程中，加入液碱使得废蚀刻液中的Fe2+以Fe(OH)3的形成沉淀，Ni2+以NiCO3的形成沉淀；
S2、压滤除渣：将充分反应造渣的废酸性蚀刻液通过泵通入压滤机中进行压滤操作，造渣工序产生的渣滓被截流于压滤机的滤布，通过滤布的净化液经管道汇聚于净化液储罐内；
S3、中和反应：通过碳酸铵配料罐配制质量分数10％的碳酸铵溶液，向搪瓷反应釜内添加缓冲液并进行预热，并把搪瓷反应釜至缓冲液维持70℃，温度稳定后按比例同时向搪瓷反应釜添加废蚀刻液净化液和配制的碳酸铵溶液，控制反应温度、pH值稳定不变，在缓冲液预热循环稳定后通入净化液和碳酸铵溶液进行中和反应；
S4、分离干燥：将搪瓷反应釜内料液放入旋流器进行二级旋流分离操作，浓液进入三足离心机进行分离，分离时间30分钟，获得的固体即为碱式碳酸铜；旋流器旋流分离出的清夜与三足离心机出水汇集送入暂存地池，可作为缓冲液返回搪瓷反应釜再利用；
优先的，所述缓冲液主要成分为分离工段产生的回流液(母液)，缓冲液的存在避免了反应初期反应液酸碱度变化过大造成产品质量不稳定的可能，增加应对反应条件偏离标准条件时操作人员的应对操作时间。
优先的，所述搪瓷反应釜内中和反应：Cu2++CO3 2-+H2O＝CuCO3·Cu(OH)2·H2O。
优先的，所述除杂造渣罐中溶液的PH值控制在1.5～2.0之间。
优先的，所述缓冲液的pH值为5.5～7.0,且缓冲液添加量为搪瓷反应釜容积的1/4～1/3。
优先的，所述搪瓷反应釜采用蒸汽管道加热的方式，通过高温油泵进行强制性液相循环将加热后的导热油输送到搪瓷反应釜内壁，再由搪瓷反应釜出油口回到热油炉加热，形成一个完整的循环加热系统。
对比例一：市场上的Ⅱ类普通工业用碱式碳酸铜(工业碱式碳酸铜按用途不同分为两类，Ⅰ类为催化剂用碱式碳酸铜，Ⅱ类为普通工业用碱式碳酸铜)
选取实施例一的试样，并分成10组，再随机选取市场上10家不同厂家生产的普通工业用碱式碳酸铜(Ⅱ类)，利用化学实验的方法分别检测其铜(Cu)含量、铁(Fe)含量铅(Pb)含量、锌(Zn)含量、镍(Ni)含量、钠(Na)含量、氯(Cl-)离子含量以及盐酸不溶物含量，去除各项中的最大值和最小值，分别计算对比例一和实施例一中元素的平均值；实验数据如下表：
表1：对比例一、实施例一和行业标准的结果：
Figure BDA0002563525830000041
行业标准为中华人民共和国工业和信息化部发布的《中华人民共和国化工行业标准》HG/T4825-2015号文件公布的工业碱式碳酸铜技术要求。
从表1中可以分析得出，实施例一中的铜(Cu)含量大于对比例一中的铜(Cu)含量，实施例一中铁(Fe)含量、铅(Pb)含量、锌(Zn)含量、镍(Ni)含量、钠(Na)含量、氯(Cl-)离子含量以及盐酸不溶物含量均大于对比例一中相对应的元素的含量，从而可以得出实施例一的碱式碳酸铜的质量明显优于对比例一的碱式碳酸铜的质量。
实施例一中的铜(Cu)含量、铁(Fe)含量、铅(Pb)含量、锌(Zn)含量、镍(Ni)含量、钠(Na)含量、氯(Cl-)离子含量以及盐酸不溶物含量均满足行业标准的Ⅱ类技术要求，其中铜(Cu)含量、铅(Pb)含量、钠(Na)含量、氯(Cl-)离子含量以及盐酸不溶物不仅满足行业标准的Ⅱ类技术要求，还满足行业标准的Ⅰ类技术要求，从而可以得知：实施例一的碱式碳酸铜大部分指标都能达到行业标准的Ⅰ类技术要求，再次可以得出实施例一的碱式碳酸铜的质量较佳。
对比例二：市场上的Ⅱ类普通工业用碱式碳酸铜
选取实施例二的试样，并分成10组，再随机选取市场上10家不同厂家生产的普通工业用碱式碳酸铜(Ⅱ类)，分别检测松装密度、振实密度、水分、粒径D90、粒径D50和粒径D10，去除各项中的最大值和最小值，分别计算对比例二和实施例二相应项目的平均值；实验数据如下表：
表2：对比例二和实施例二的检测结果：
序号 检测项目 实施例二 对比例二
1 松装密度 1.71g/cm<sup>3</sup> 1.88g/cm<sup>3</sup>
2 振实密度 1.95g/cm<sup>3</sup> 1.97g/cm<sup>3</sup>
3 水分 0.37％ 0.31％
4 粒径D90 80.017μm 87.435μm
5 粒径D50 47.565μm 49.158μm
6 粒径D10 25.931μm 31.472μm
从表2中可以分析得出，实施例二的松装密度为1.71g/cm3，对比例二的松装密度为1.88g/cm3，实施例二的松装密度明显小于对比例二的松装密度，实施例二的振实密度为1.95g/cm3，而对比例二的振实密度为1.97g/cm3，因此，可知实施例二明显比对比例二更加松散，从而可以得出实施例二的比表面积比对比例二的比表面积更大；
实施例二的粒径D90、粒径D50和粒径D10分别为80.017μm、47.565μm和25.931μm，而对比例二的粒径D90、粒径D50和粒径D10分别为87.435μm、49.158μm和31.472μm，实施例二的粒径D90、粒径D50和粒径D10分别小于对比例二相对应的粒径，从而可以得出从而可以得出实施例二的粒径比对比例二的粒径更小，进而使得其具有更强的反应活性，溶解速度更快。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于，实现方法包括以下步骤：
S1、除杂造渣：将双氧水、高锰酸钾和碳酸钠为除杂造渣剂，按照12:1:2的比例依次加入到废蚀刻液中，并在除杂造渣罐中混合搅拌，在搅拌的过程中，加入液碱使得废蚀刻液中的Fe2+以Fe(OH)3的形成沉淀，Ni2+以NiCO3的形成沉淀；
S2、压滤除渣：将充分反应造渣的废酸性蚀刻液通过泵通入压滤机中进行压滤操作，造渣工序产生的渣滓被截流于压滤机的滤布，通过滤布的净化液经管道汇聚于净化液储罐内；
S3、中和反应：通过碳酸铵配料罐配制质量分数10％的碳酸铵溶液，向搪瓷反应釜内添加缓冲液并进行预热，并把搪瓷反应釜至缓冲液维持70℃，温度稳定后按比例同时向搪瓷反应釜添加废蚀刻液净化液和配制的碳酸铵溶液，控制反应温度、pH值稳定不变，在缓冲液预热循环稳定后通入净化液和碳酸铵溶液进行中和反应；
S4、分离干燥：将搪瓷反应釜内料液放入旋流器进行二级旋流分离操作，浓液进入三足离心机进行分离，分离时间30分钟，获得的固体即为碱式碳酸铜；旋流器旋流分离出的清夜与三足离心机出水汇集送入暂存地池，可作为缓冲液返回搪瓷反应釜再利用。
2.根据权利要求1所述的一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于，所述缓冲液主要成分为分离工段产生的回流液(母液)。
3.根据权利要求1所述的一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于，所述搪瓷反应釜内中和反应：Cu2++CO3 2-+H2O＝CuCO3·Cu(OH)2·H2O。
4.根据权利要求1所述的一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于，所述除杂造渣罐中溶液的PH值控制在1.5～2.0之间。
5.根据权利要求1所述的一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于，所述缓冲液的pH值为5.5～7.0,且缓冲液添加量为搪瓷反应釜容积的1/4～1/3。
6.根据权利要求1所述的一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法，其特征在于,所述搪瓷反应釜采用蒸汽管道加热的方式，通过高温油泵进行强制性液相循环将加热后的导热油输送到搪瓷反应釜内壁，再由搪瓷反应釜出油口回到热油炉加热，形成一个完整的循环加热系统。
CN202010624013.1A 2020-06-30 2020-06-30 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法 Pending CN111717930A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010624013.1A CN111717930A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010624013.1A CN111717930A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111717930A true CN111717930A (zh) 2020-09-29

Family

ID=72571122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010624013.1A Pending CN111717930A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111717930A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114516655A (zh) * 2022-02-09 2022-05-20 广州科城环保科技有限公司 一种线路板废物生产氢氧化铜的方法
CN115703647A (zh) * 2021-08-06 2023-02-17 阮氏化工（常熟）有限公司 利用酸性蚀刻废液连续化生产碱式碳酸铜的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张庆喜等: ""利用微蚀刻废液制备碱式碳酸铜"", 《河北科技大学》 *
温炎燊等: ""利用含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜"", 《化工环保》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115703647A (zh) * 2021-08-06 2023-02-17 阮氏化工（常熟）有限公司 利用酸性蚀刻废液连续化生产碱式碳酸铜的方法
CN114516655A (zh) * 2022-02-09 2022-05-20 广州科城环保科技有限公司 一种线路板废物生产氢氧化铜的方法
CN114516655B (zh) * 2022-02-09 2023-07-04 广州科城环保科技有限公司 一种线路板废物生产氢氧化铜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101391800B (zh) 利用含铜蚀刻废液生产碱式氯化铜、五水硫酸铜的方法
CN102070198B (zh) 铁屑还原浸出软锰矿制备高纯硫酸锰和高纯碳酸锰的方法
CN105463194B (zh) 一种钨渣的处理方法
CN108341424A (zh) 硫酸铜的生产方法
CN101760613B (zh) 含锌矿石的浸出方法
CN110921688B (zh) 一种活性氧化镁及其制备方法和应用
CN103924102A (zh) 一种脱除难处理金矿中锑并制备立方晶型焦锑酸钠的方法
CN111717930A (zh) 一种基于含铜蚀刻废液生产碱式碳酸铜的方法
CN104973628A (zh) 净化钨酸钠溶液的方法
CN102583264A (zh) 用亚硫酸钠浸出酸泥中硒的方法
CN102070194B (zh) 一种湿法生产三氧化二锑提高白度的方法
CN103693672B (zh) 一种不含氨氮的含铜酸性废液制备电镀级五水硫酸铜的方法
CN105838904A (zh) 去除含锌物料二氧化硫还原浸出液中的铜砷的方法
CN1025921C (zh) 由铅阳极泥制取硝酸银、回收铜、铅、锑的方法
CN106834705A (zh) 一种火法炼铜白烟尘资源综合利用的方法
CN101545050A (zh) 一种含铜钒固体物料综合回收方法
CN102701263A (zh) 一种含锡铜渣选择性浸出免蒸发制备硫酸铜的方法
CN104556522A (zh) 一种处理含钒、铬废水的方法
CN102976407A (zh) 一种在湿法生产三氧化二锑过程中提升其粒度的方法
CN108977672B (zh) 一种以除钼渣为原料制取钼酸铁的方法
CN85105036B (zh) 一种氮锌复肥的制取工艺
US8568670B2 (en) Process for producing basic lead carbonate
CN107619938A (zh) 一种从制备钌化合物尾液中提纯银钌的方法
CN102321804A (zh) 含铅铋钼物料的湿法分离工艺
CN108467054B (zh) 一种废线路板回收生产饲料级碱式氯化铜的方法及其应用

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200929