CN114162848A - 一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为5‑30%的氢氧化钠溶液，加入反应器中加热至50‑60℃，在保温、搅拌状态下向反应器内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8‑9，停止加料，继续搅拌反应0.3‑1h，过滤，洗涤至洗水氯含量符合要求后，将滤渣烘干，即得氧化铜产品，所得氧化铜产品中氧化铜的质量分数≥98%；本发明方法科学环保，生产工艺简洁，设备投入少，反应过程迅速稳定，得到的氧化铜产品质量非常好，并且大大降低了废酸性蚀刻液的处理成本，经济效益和环保效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及废酸性蚀刻液中铜的回收技术领域，具体是一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法。
背景技术
废酸性蚀刻液约含铜10%左右，游离盐酸8%左右，氯化钠2%左右，废酸性蚀刻液中的铜需要有效回收，以避免资源浪费。现有回收废酸性蚀刻液中铜的方法是：向废酸性蚀刻液中加入氢氧化钠溶液与铜离子反应生成难溶的氢氧化铜沉淀，但由于此过程产生氢氧化铜的速度极快，所形成的氢氧化铜产物几乎全部是胶体，分离十分困难，又由于胶体对杂质的吸附作用，很难得到理想的产品。因此，研发一种新的回收废酸性蚀刻液中铜的的方法来解决上述问题，成为行业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前回收废酸性蚀刻液的方法，反应后的氢氧化铜为胶体状态，很难进行分离，且容易吸附杂质，很难得到理想产品的问题，提供一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法。
本发明的一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为5-30%的氢氧化钠溶液，加入反应器中加热至50-60℃，在保温、搅拌状态下向反应器内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8-9，停止加料，继续搅拌反应0.3-1h，过滤，洗涤至洗水氯含量符合要求后，将滤渣烘干，即得氧化铜产品，所得氧化铜产品中氧化铜的质量分数≥98%。
本发明中所述废酸性蚀刻液中含铜的质量百分含量为10-11%。
优选地，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-20%。
本发明的发明原理是：改变废酸性蚀刻液与氢氧化钠的反应方式，从而改变化学反应的发生方式。在原来的工艺中，向废酸性蚀刻液中加入氢氧化钠，导致废酸性蚀刻液过量，氢氧化钠加入后，极快速与铜离子发生反应生成胶体状的氢氧化铜，再由氢氧化铜高温失水制备氧化铜；但是此过程只是理想反应过程，实际上由于反应过程生成的氢氧化铜为胶体状态，导致后续分离极为困难，得到的产物含水量特别高，后续加热失水过程耗能巨大，并且胶体对杂质吸附作用很强，即使由高含水量的氢氧化铜蒸发得到氧化铜产品，其中杂质含量高，也难以产生预期的经济效益，导致实际生产过程中，根本没有企业愿意采用这种方法处理废酸性蚀刻液。而本发明则是将这一过程逆向进行，先配置好氢氧化钠溶液，然后向氢氧化钠溶液中缓慢加入废酸性蚀刻液，这样的加入过程，使反应体系始终保持碱过量的状态，由于体系内碱浓度较高，改变了氧化铜的生成过程，先生成四羟基合铜络合物，然后再与铜盐作用，而达到生成氧化铜的目的，该过程得到的产品，结晶颗粒大，且形成较规则的晶型结晶，吸附杂质少，沉淀速度快，易于分离和洗涤，得到的产品中氧化铜含量达98%以上。发生的化学反应如下：
NaOH + HCl＝NaCl+H2O；
2NaOH + CuCl2 = Cu（OH）2+ 2NaCl；
2NaOH + Cu（OH）2 = Na2Cu（OH）4（蓝色）；
Na2Cu（OH）4 + CuCl2 = 2CuO（黑色）+ 2NaCl + 2H2O。
本发明方法科学环保，生产工艺简洁，设备投入少，反应过程迅速稳定，得到的氧化铜产品质量非常好，经济效益和环保效益显著。本发明方法经湖北荣梦环保科技有限公司实际生产应用，已经达到年处置能力3万吨的效果，适合更大范围推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例来对本发明的工艺方法进一步进行解释说明，下述实施例仅仅是示意性举例，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为10%的氢氧化钠溶液1000g，加入2000ml三口烧瓶内，加热至50℃以上，开启搅拌，保温50-60℃，向三口烧瓶内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8.5，停止加料，共消耗废酸性蚀刻液476g（废酸性蚀刻液中铜的质量分数为10%），继续搅拌反应20分钟，过滤，洗涤，将滤渣烘干，得氧化铜60.5g，经检测，氧化铜产品中氧化铜的质量分数为98.5%。
实施例2
一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为10%的氢氧化钠溶液1t，加入带加热的反应器中，加热至50℃以上，开启搅拌，保温50-60℃，向反应器内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8，停止加料，共消耗废酸性蚀刻液955kg（废酸性蚀刻液中铜的质量分数为10.03%），继续搅拌反应30分钟，过滤，洗涤至洗水氯含量符合要求，将滤渣烘干，得氧化铜121.6kg，经检测，氧化铜产品中氧化铜的质量分数为98.1%。
实施例3
一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为30%的氢氧化钠溶液500kg，加入带加热的反应器中，加热至50℃以上，开启搅拌，保温50-60℃，向反应器内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为9，停止加料，共消耗废酸性蚀刻液713.3kg（废酸性蚀刻液中铜的质量分数为10.03%），继续搅拌反应45分钟，过滤，洗涤至洗水氯含量符合要求，将滤渣烘干，得氧化铜90.6kg，经检测，氧化铜产品中氧化铜的质量分数为98.8%。
实施例4
一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，包括下述步骤：配制质量分数为5%的氢氧化钠溶液1000g，加入2000ml三口烧瓶内，加热至50℃以上，开启搅拌，保温50-60℃，向三口烧瓶内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8.6，停止加料，共消耗废酸性蚀刻液239g（废酸性蚀刻液中铜的质量分数为10.01%），继续搅拌反应1h，过滤，洗涤，将滤渣烘干，得氧化铜30.3g，经检测，氧化铜产品中氧化铜的质量分数为98.8%。
上述实施例并不以任何形式限制本发明，任何人在依据本发明权利要求的原理下实施的与本发明工艺原理相同或相似的工艺方案，均因视为落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，其特征在于包括下述步骤：配制质量分数为5-30%的氢氧化钠溶液，加入反应器中加热至50-60℃，在保温、搅拌状态下向反应器内缓慢加入废酸性蚀刻液，至物料pH值为8-9，停止加料，继续搅拌反应0.3-1h，过滤，洗涤至洗水氯含量符合要求后，将滤渣烘干，即得氧化铜产品，所得氧化铜产品中氧化铜的质量分数≥98%。
2.根据权利要求1所述的一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，其特征在于：所述废酸性蚀刻液中含铜的质量百分含量为10-11%。
3.根据权利要求1所述的一种间接处置废酸性蚀刻液制备氧化铜的方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的质量分数为10-20%。
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