CN114835284A - 一种废液中铜离子去除组合物及其应用 - Google Patents

一种废液中铜离子去除组合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及IPC分类的C02F9/04领域，尤其涉及一种废液中铜离子去除组合物及其应用。组合物的原料用量的以废液总质量的质量百分计为：亚铁离子源0.5～5％，碱性氢氧化物0.1～10％，硫离子源0.2～4％，沉降剂0.1～3％。本申请制备的组合物具有良好的铜离子去除效果，且能够同时协同去除废液中的双氧水以及大部分有机物，适宜在刻蚀领域推广，具有广阔的发展前景。

Description

一种废液中铜离子去除组合物及其应用
技术领域
本发明涉及IPC分类的C02F9/04领域，尤其涉及一种废液中铜离子去除组合物及其应用。
背景技术
金属蚀刻是一种通过采用湿法蚀刻和干法蚀刻两种方法对金属材料进行化学反应或者物理摩擦等方式进行表面金属移除的技术，近些年被广泛的应用于显示面板和半导体行业。在现有的刻蚀液技术能够，为了维持刻蚀的稳定性，刻蚀液中会使用到大量的有机铜离子络合剂，这最终导致了有机物难以去除，并且后续的处理工艺难度更大成本更加高昂。
现有技术(CN201210141581.1)提供了一种去除化学镀污水中铜离子的方法，其通过一级反应槽、一级反应器、一级沉淀池等多步骤，多设备的处理，有效的处理铜离子，并且形成稳定的沉淀物，但是，就现有的工厂的使用来说，上述方法的步骤更加繁琐，设备需求更多，使用成本更高，不能长期使用。
因此，本申请提供了一种废液中铜离子去除组合物，能够有效除去化学镀污水中铜离子等各种污染物的同时，大幅度降低了操作难度和成本，更适宜工厂使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种废液中铜离子去除组合物，原料包括以下成分：亚铁离子源，碱性氢氧化物，硫离子源，沉降剂。
作为一种优选的方案，所述组合物的原料用量的以废液总质量的质量百分计为：亚铁离子源0.5～5％，碱性氢氧化物0.1～10％，硫离子源0.2～4％，沉降剂0.1～3％。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源为氧化亚铁、氢氧化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、溴化亚铁中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源为氢氧化亚铁。
作为一种优选的方案，所述碱性氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述碱性氢氧化物为氢氧化钠。
作为一种优选的方案，所述硫离子源为硫氢化钠、硫化钠、硫化氢、硫化钾、硫氢化钾中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述硫离子源为硫氢化钠。
作为一种优选的方案，所述硫氢化钠为35wt％浓度的硫氢化钠水溶液。
作为一种优选的方案，所述沉降剂为1～5wt％浓度的PAM溶液。
作为一种优选的方案，所述沉降剂为2wt％浓度的PAM溶液。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源与硫离子源的质量比为1～3：0.5～1。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源与硫离子源的质量比为2：0.8。
本申请中，通过控制亚亚铁离子源与硫离子源的质量比有效提高了废液中的铜离子的去除效率和效果，形成稳定的沉淀，并且迅速降解了废液中的双氧水以及大部分有机物。本申请人认为：本申请中当亚铁离子源与硫离子源的质量比为2：0.8时，能够协同作用通过亚铁离子与废液中剩余双氧水的常温芬顿反应进行双氧水的分解和有机物沉降，并给此时硫离子能够协同加速PAM的作用，加快铜离子在废液中的沉降，从而快速的形成稳定的沉淀。当亚铁离子的含量高或者低时，会影响芬顿反应的反应效率，当硫离子的含量低时，容易降低铜离子的反应效率，含量高时，过快的反应效率将会形成恶臭，影响整体操作。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源与碱性氢氧化物的质量比为1～3：2～5。
作为一种优选的方案，所述亚铁离子源与碱性氢氧化物的质量比为2：2。
作为一种优选的方案，所述硫离子源与沉降剂的质量比为0.5～1：0.3～1。
作为一种优选的方案，所述硫离子源与沉降剂的质量比为0.8：0.5。
本发明第二方面提供了一种上述废液中铜离子去除组合物的应用，包括该组合物在化学镀污水、化学镀废液净化处理工艺中的应用。
有益效果：
1、本申请中提供的一种铜离子去除组合物，其能够在去除化学镀废液中的铜离子的同时，协同去除其中的剩余双氧水和大部分有机物，从而极大地降低了后续生物降解的工艺压力。
2、本申请中提供的一种铜离子去除组合物，其不同于现有的一些去除铜离子的组合物，本申请中通过硫离子源的加入有效提高了铜离子的去除效率，且硫离子源的价格低廉易得，极大地降低了去除成本。
3、本申请中提供的一种铜离子去除组合物，其通过控制亚亚铁离子源与硫离子源的质量比有效提高了废液中的铜离子的去除效率和效果，形成稳定的沉淀，并且迅速降解了废液中的双氧水以及大部分有机物，能够协同作用通过亚铁离子与废液中剩余双氧水的常温芬顿反应进行双氧水的分解和有机物沉降，并给此时硫离子能够协同加速PAM的作用。
具体实施方式
本申请的所处理的废液类型以及具体成分如表1所示。
实施例1
实施例1第一方面提供了一种废液中铜离子去除组合物，组合物的原料用量的以废液总质量的质量百分计为：亚铁离子源2％，碱性氢氧化物2％，硫离子源0.8％，沉降剂0.5％。
其中，亚铁离子源为氢氧化亚铁，碱性氢氧化物为10wt％氢氧化钠水溶液，硫离子源为35wt％浓度的硫氢化钠水溶液，沉降剂为2wt％浓度的PAM溶液。
本实施例中，沉降剂购买自巩义市佳洁滤材有限公司出售的PAM沉降剂产品。
本实施例第二方面提供了一种上述组合物的使用方法，步骤包括以下几步：(1)将亚铁离子源加入废液，搅拌4小时；(2)搅拌完成后，加入碱性氢氧化物调节pH；(3)加入硫离子源搅拌30分钟；(4)加入沉降剂，搅拌30分钟后静置1小时，去上层清液进行监测。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000051
实施例2
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：亚铁离子源添加量为1％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000052
实施例3
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：亚铁离子源添加量为3％。
Figure BDA0003586247170000053
实施例4
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硫离子源的添加量为0.6％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000061
实施例5
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硫离子源的添加量为1％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000062
实施例6
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：沉降剂的添加量为0.3％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000063
Figure BDA0003586247170000071
实施例7
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：沉降剂的添加量为1％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000072
对比例1
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：亚铁离子源添加量为0％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000073
对比例2
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：亚铁离子源添加量为4％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000081
对比例3
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硫离子源的添加量为0.3％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000082
对比例4
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硫离子源的添加量为1.5％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000083
Figure BDA0003586247170000091
对比例5
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：沉降剂的添加量为0％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000092
对比例6
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：沉降剂的添加量为1.5％。
处理后的废液情况如下所示：
Figure BDA0003586247170000093
表1
Figure BDA0003586247170000094
Figure BDA0003586247170000101
通过实施例，对比例和测试结果可以得知，废液中铜离子去除组合物，本申请制备的组合物具有良好的铜离子去除效果，且能够同时协同去除废液中的双氧水以及大部分有机物，适宜在刻蚀领域推广，具有广阔的发展前景。其中实施例1在具有最佳的制备原料配比和制备工艺等因素下获得了最佳性能指数。

Claims (10)

1.一种废液中铜离子去除组合物，其特征在于：原料包括以下成分：亚铁离子源，碱性氢氧化物，硫离子源，沉降剂。
2.根据权利要求1所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述组合物的原料用量的以废液总质量的质量百分计为：亚铁离子源0.5～5％，碱性氢氧化物0.1～10％，硫离子源0.2～4％，沉降剂0.1～3％。
3.根据权利要求2所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述亚铁离子源为氧化亚铁、氢氧化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、溴化亚铁中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述碱性氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述硫离子源为硫氢化钠、硫化钠、硫化氢、硫化钾、硫氢化钾中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述沉降剂为1～5wt％浓度的PAM溶液。
7.根据权利要求6所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述亚铁离子源与硫离子源的质量比为1～3：0.5～1。
8.根据权利要求7所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述亚铁离子源与碱性氢氧化物的质量比为1～3：2～5。
9.根据权利要求8所述的废液中铜离子去除组合物，其特征在于：所述硫离子源与沉降剂的质量比为0.5～1：0.3～1。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的废液中铜离子去除组合物的应用，其特征在于：包括该组合物在化学镀污水、化学镀废液净化处理工艺中的应用。
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