DE2747562C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Kupfer aus einer kupferhaltigen Abfallflüssigkeit einer Anlage zur chemischen Verkupferung, in der das chemische Behandlungsbad in einem Behälter zur Erhaltung der Abschei­ dungsqualität im jeweiligen Verbrauch seiner Komponenten ergänzt und zur Er­ haltung eines konstanten Badvolumens die ab- beziehungsweise überlaufende Bad­ flüssigkeit als Abfallflüssigkeit anfällt.

In Anlagen zur kontinuierlichen chemischen Oberflächenbehandlung muß das che­ mische Behandlungsbad zur Erhaltung der Abscheidungsqualität entsprechend dem jeweiligen Verbrauch der einzelnen Badkomponenten laufend ergänzt werden. Dieser Zuspeisung steht zur Erhaltung eines konstanten Badvolumens ein stän­ diger Badüberlauf gegenüber, wobei die ab- beziehungsweise überlaufende Bad­ flüssigkeit (im folgenden Abfallflüssigkeit genannt) mehr oder weniger große Anteile an wertvollen Badbestandteilen enthält.

Diese Abfallflüssigkeit muß nun vor dem endgültigen Ablaufen aus Gründen des Umweltschutzes von oft giftigen Stoffen befreit werden, wobei es meist sehr schwierig oder sogar unmöglich ist, diese Stoffe einer Wiederverwendung zuzuführen.

Zu diesen Stoffen, für die eine Rückgewinnung beziehungsweise Wiederverwendung nützlich erscheint und die im folgenden als Wertstoffe bezeichnet werden, ge­ hören zum Beispiel die in Bädern zur Oberflächenbehandlung benötigten Metalle, das heißt Kupfer oder Nickel, und andere Wertstoffe, wie die in solchen strom­ los arbeitenden Bädern verwendeten Komplexbildner, von denen die häufig be­ nutzte Äthylendiamintetraessigsäure zu nennen ist.

Aus der GB-PS 14 48 659 ist es bereits bekannt, daß aus Bädern zur stromlosen Metallabscheidung bestimmte Metalle, nämlich Kupfer, Silber oder Gold unter anderem auf metallischen Substraten, unter anderem auf Nickel, Eisen, Stahl oder Kupfer unter Zusatz von Reduktionsmitteln bei pH-Werten zwischen 11 und 14 abgeschieden werden.

Des weiteren sind aus der GB-PS 11 26 327 Bäder zur stromlosen Abscheidung von Kupfer bekannt, die ein Kupfersalz, Komplexbildner, insbesondere Äthylen­ diamin-Tetraessigsäure, Alkalimetallhydroxide, Formaldehyd und einen Stabili­ sator enthalten.

Hierbei wird ein pH-Wert von 10 bis 14 eingestellt und als Reduktionsmittel Formaldehyd verwendet.

Dieser Stand der Technik betrifft demzufolge die chemische Abscheidung von Metallen auf metallische Unterlagen, von denen das abgeschiedene Metall, wie Kupfer, nur mit großem technischen Aufwand abgetrennt beziehungsweise wiederge­ wonnen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine quantitative Wiedergewinnung von Kupfer mit großer Reinheit aus einer kupfer­ haltigen Abfallflüssigkeit einer Anlage zur chemischen Verkupferung ermög­ licht.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens bestehen darin,
daß eine sehr große Metalloberfläche, vorzugsweise aus Edelstahl in Form eines Netzes verwendet wird,
daß das chemische Behandlungsbad ein Verkupferungsbad mit einem Gehalt an Kupfersalz, Äthylendiamintetraessigsäure als Komplexbildner, Formaldehyd und einem Stabilisator darstellt, und
daß zur Einstellung des pH-Wertes der Abfallflüssigkeit ein Alkalihydroxid und Formaldehyd als Reduktionsmittel verwendet wird.

Als Metalloberflächen sind beispielsweise zu nennen:
Gewebe aus rostfreiem Stahl (Maschenweite 5 µm) und Chrom-Nickel-Stahldraht­ gewebe (Maschenweite 5 bis 2000 µm, Drahtstärke 25 bis 1000 µm).

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine quantitative Rückgewinnung des Kupfers aus einer kupferhaltigen Abfallflüssigkeit einer Anlage zur chemischen Verkupferung.

Das folgende Beispiel erläutert die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens.

Beispiel

Die Zuspeisung alle Komponenten eines Kupferbades (1) wird über ein Kontrollgerät (KG) in das Aktivbad (A) durchgeführt. Der Überlauf erfolgt dann aus dem Aktivbad (A) in den Überlaufbehälter (B). Im Behälter B, in dem sich ein Rührer (R) befindet, wird dann die Zuspeisung von Alkalihydroxid (2 ), zum Beispiel Natriumhydroxid, und als Reduktionsmittel Formaldehyd, nach Maßgabe des Durchsatzes korrespondierend mit dem Kontrollgerät (KG) durchgeführt. Die so aktivierte Lösung tritt anschließend in zweckmäßigerweise heizbare (h), mit Edelstahlnetzen (e) versehenen Zellen (C 1 und C 2) ein. Der Überlauf tritt vom Kupfer befreit bei der Zelle (C 2) aus und wird in den Vorratsbehälter (E) ein­ geleitet. Von dort wird der Überlauf dem Fällungsbehälter (F) zugeführt, in dem mit Schwefelsäure (4) der Komplexbildner Äthylendiamintetraessigsäure, gefällt und durch Umpumpen in einen Filter (H) abfiltriert wird.

Das Filtrat gelangt dann über den pH-Regler (P) mit Natronlauge (5) neutrali­ siert in den Vorfluter.

Nun wird Natronlauge (6) in den Behälter (F) eingespeist und durch Umpumpen die Äthylendiamintetraessigsäure wieder gelöst. Sie wird im Gefäß (G) gelagert und von dort langsam elektrolytischen Zellen (D 1 und D 2) zugeführt. In diesen Zellen werden mit abgeschiedenem Metall beanschlagte Edelstahlnetzte (e) als Anode geschaltet, und als Kathoden dienen dünne, in Diaphragmen (d) einge­ lassene Drähte (k). Es wird solange elektrolysiert, bis ein deutlicher Poten­ tialsprung auftritt. Der Überlauf der Zelle (D 1) tritt über (D 2) aus und wird als Metallkomplexverbindung im Gefäß (G) gesammelt und daraus dem Aktivbad wieder zugeführt.

Die Kathoden der elektrolysierten Zellen (D 1 und D 2) können nach der Elek­ trolyse herausgenommen und in die anderen Zellen (C 1 und C 2) eingesetzt werden, so daß die Zellen (C und D) wechselweise zur Abscheidung beziehungsweise Wie­ derauflösung des Metalls benutzt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur chemischen Verkupferung zeigt Abb. 1.

Claims (1)

1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Kupfer aus einer kupferhaltigen Abfall­ flüssigkeit einer Anlage zur chemischen Verkupferung, in der das chemische Be­ handlungsbad in einem Behälter zur Erhaltung der Abscheidungsqualität und zur Erhaltung eines konstanten Badvolumens die ab- beziehungsweise überlaufende Badflüssigkeit als Abfallflüssigkeit anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Ausbeute und der Reinheit des abgeschiedenen Kupfers die Ab­ fallflüssigkeit nach Einstellung auf einen pH-Wert über 10 durch Alkali und durch Zusatz von Formaldehyd als Redulktionsmittel über eine Metalloberfläche in Form eines Netzes geleitet wird, auf der das als Komplexsalz der Äthylen­ diamintetraessigsäure in Lösung vorliegende Kupfer ohne Angriff der Metallober­ fläche abgeschieden wird.