RU2042643C1 - Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper - Google Patents
Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042643C1 RU2042643C1 SU4953806A RU2042643C1 RU 2042643 C1 RU2042643 C1 RU 2042643C1 SU 4953806 A SU4953806 A SU 4953806A RU 2042643 C1 RU2042643 C1 RU 2042643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- solution
- water
- concentration
- acid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод и может быть использовано при очистке отработанных кислых и щелочных травильных растворов плат печатного монтажа и гальванического производства. The invention relates to the treatment of industrial wastewater and can be used in the treatment of spent acidic and alkaline etching solutions of printed circuit boards and galvanic production.
Известен способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий предварительную их обработку водорастворимой солью алюминия (хлорида, нитрита или сульфата) из расчета 2-2,3 иона алюминия на 1 ион меди (II) с последующим подщелачиванием раствора. В качестве щелочного реагента используют суспензию окиси кальция в растворе карбоната натрия из расчета 5-6 молей окиси кальция на 1 моль карбоната натрия, которую вводят до достижения рН 12-13 с последующим перемешиванием до образования труднорастворимого соединения [1]
Недостатком этого способа является неполная очистка медьсодержащих сточных вод из-за невозможности извлечения меди из ее комплексных соединений, например медноаммиачных, которые можно представить в виде [Cu(NH3)4]Cl.A known method of treating wastewater from copper ions, including pre-treating them with a water-soluble aluminum salt (chloride, nitrite or sulfate) at a rate of 2-2.3 aluminum ions per 1 copper (II) ion, followed by alkalization of the solution. As an alkaline reagent, a suspension of calcium oxide in a solution of sodium carbonate is used at the rate of 5-6 moles of calcium oxide per 1 mol of sodium carbonate, which is introduced until a pH of 12-13 is reached, followed by stirring to form an insoluble compound [1]
The disadvantage of this method is the incomplete purification of copper-containing wastewater due to the impossibility of extracting copper from its complex compounds, for example, copper-ammonia, which can be represented as [Cu (NH 3 ) 4 ] Cl.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому процесс утилизации меди осуществляется из отработанных травильных меднохлоридных кислых и щелочных растворов [2] Для выделения меди из щелочного раствора сначала разрушают медноаммиачных комплекс путем добавления отработанного кислого травильного раствора или отходов соляной кислоты после декапирования к щелочному раствору и доводят рН до 2,5-3, затем разбавляют смесь водой до концентрации меди 60 г/л. Closest to the proposed is a method according to which the copper recycling process is carried out from spent pickling copper chloride acid and alkaline solutions [2] To separate copper from an alkaline solution, the copper-ammonia complex is first destroyed by adding the spent acid pickling solution or waste hydrochloric acid after decapitation to the alkaline solution and The pH is adjusted to 2.5-3, then the mixture is diluted with water to a copper concentration of 60 g / L.
После этого в раствор загружают отходы алюминия и его сплавы. В результате реакции замещения в осадок выделяется чистая медь, а в растворе образуется хлористый алюминий, являющийся хорошим коагулянтом. В случае кислого травильного раствора его разбавляют водой до концентрации меди 60 г/л, доводят водородный показатель рН до 2,3-3,0, добавляют отходы алюминия и проводят процесс выделения меди из раствора. After that, waste aluminum and its alloys are loaded into the solution. As a result of the substitution reaction, pure copper precipitates in the precipitate, and aluminum chloride is formed in the solution, which is a good coagulant. In the case of an acid pickling solution, it is diluted with water to a copper concentration of 60 g / l, the pH is adjusted to pH 2.3-3.0, aluminum wastes are added and copper is extracted from the solution.
Недостатком этого способа является неполное обезвреживание ионов меди в отработанных растворах. Экспериментально установлено, что отработанные концентрированные медьсодержащие стоки, очищенные по указанной технологии до полного обесцвечивания раствора и концентрации меди (II) до 1 г/л, через 3 сут изменяют свой цвет на зеленый, а концентрация меди в растворе увеличивается до 7,5-8 г/л. The disadvantage of this method is the incomplete neutralization of copper ions in spent solutions. It was experimentally established that the spent concentrated copper-containing effluents, purified by the indicated technology until the solution was completely bleached and the copper (II) concentration to 1 g / l, after 3 days change their color to green, and the concentration of copper in the solution increases to 7.5-8 g / l
Целью изобретения является повышение степени очистки кислых и щелочных сточных вод от меди. The aim of the invention is to increase the degree of purification of acidic and alkaline wastewater from copper.
Отработанные кислые и щелочные травильные медьсодержащие растворы сливают до рН 3-5, образующуюся смесь разбавляют водой в 1,3-2 раза, а затем добавляют серную кислоту до водородного показателя раствора рН 1-2, определяют количество меди, содержащееся в полученном растворе, затем загружают алюминиевые стружки в количестве, равном 0,8-1,2 от количества меди в растворе, причем цементацию проводят при температуре t ≅ 90оС.The spent acidic and alkaline etching copper-containing solutions are poured to pH 3-5, the resulting mixture is diluted with water 1.3-2 times, and then sulfuric acid is added to the pH of the solution pH 1-2, the amount of copper contained in the resulting solution is determined, then load aluminum shavings in an amount equal to 0.8-1.2 of the amount of copper in the solution, and cementation is carried out at a temperature of t ≅ 90 about C.
Отработанные кислые и щелочные травильные медьсодержащие растворы сливают до водородного показателя рН 3-5, который определяют, например, индикаторной бумагой "Рифан" с пределами рН 1,8-3,6, 4-5,4. При сливании растворов происходят разрушение медноамиачного комплекса [Cu(NH3)4]Cl с образованием солей меди, в том числе хлорсодержащих в виде CuCl2, и выделение газообразных продуктов CO2, NH3, NO2.Spent acidic and alkaline pickling copper-containing solutions are poured to a pH of 3-5, which is determined, for example, with Rifan indicator paper with pH limits of 1.8-3.6, 4-5.4. When solutions are drained, the copper-ammonia complex [Cu (NH 3 ) 4 ] Cl is destroyed with the formation of copper salts, including chlorine in the form of CuCl 2 , and gaseous products of CO 2 , NH 3 , NO 2 are released .
При этом хлорсодержащие соединения образуются в количестве, достаточном для активизации (катализации) процесса цементации. In this case, chlorine-containing compounds are formed in an amount sufficient to activate (catalyze) the cementation process.
Полученную смесь разбавляют водой в 1,3-2 раза перед добавлением серной кислоты во избежание излишнего разогрева и выброса смеси. Серную кислоту добавляют до рН 1-2 для полного растворения солей меди и создания реактивной рН. The resulting mixture is diluted with water 1.3-2 times before adding sulfuric acid to avoid excessive heating and discharge of the mixture. Sulfuric acid is added to pH 1-2 to completely dissolve the copper salts and create a reactive pH.
При этом экспериментально установлено, что количество алюминиевых стружек для проведения цементации должно браться с коэффициентом К, равным 1,2-0,8 от количества меди в растворе с рН 1-2 соответственно. Moreover, it was experimentally established that the number of aluminum chips for cementation should be taken with a coefficient K equal to 1.2-0.8 of the amount of copper in solution with a pH of 1-2, respectively.
При загрузке алюминиевых стружек с К > 1,2 от количества меди в растворе, алюминий не используется для реакции и накапливается в осадке. При загрузке алюминиевых стружек с К < 0,8 количества меди в растворе, цементация не проходит до конца, что влияет на степень очистки. When loading aluminum shavings with K> 1.2 of the amount of copper in the solution, aluminum is not used for the reaction and accumulates in the precipitate. When loading aluminum shavings with K <0.8 of the amount of copper in the solution, cementation does not go through, which affects the degree of purification.
В предлагаемом способе концентрацию меди определяют йодометрическим методом. In the proposed method, the concentration of copper is determined by the iodometric method.
Использование серной кислоты вместо соляной и проведение реакции цементации меди при температуре не более 90оС позволяет исключить образование димеризованных структур оксохлоридов алюминия и замыкания ионов меди в кольцо димера, что позволяет повысить степень очистки концентрированных медьсодержащих растворов.Using sulfuric acid in place of hydrochloric acid and reacting the cementation of copper at a temperature not exceeding 90 ° C avoids the formation of aluminum structures dimerized oxochlor- ides and circuit ring of copper ions in the dimer that can improve the degree of purification of the concentrated copper-containing solutions.
Оптимальный результат с точки зрения скорости проведения реакции и степени очистки получается, если раствор после подкисления серной кислотой дополнительно разбавляют водой до концентрации меди 20-60 г/л, а загрузку алюминиевых стружек проводят постепенно, поддерживая температуру раствора 40-85оС.The optimal result from the point of view of the reaction rate and the degree of purification is obtained if the solution after acidification with sulfuric acid is additionally diluted with water to a copper concentration of 20-60 g / l, and the loading of aluminum chips is carried out gradually, maintaining the temperature of the solution 40-85 about C.
При концентрации меди в растворе более 60 г/л процесс цементации проходит очень бурно и для поддержания температуры в пределах 40-85оС и устранения взрывоопасной ситуации требуется либо вводить алюминиевые стружки очень медленно, что увеличивает время очистки, либо предусматривать дополнительные меры по отводу тепла.When the copper concentration in solution exceeds 60 g / l cementation process proceeds very rapidly and to maintain the temperature within 40-85 ° C and removal of explosive situation requires either aluminum shavings enter very slowly, thereby increasing treatment time, or to provide additional measures for heat dissipation .
Разбавление раствора до концентрации меди < 20 г/л является нецелесообразным, так как в этом случае процесс цементации замедляется, что приводит к увеличению времени цикла очистки сточных вод, либо для поддержания температуры в пределах 40-85оС требует дополнительного подвода тепла.Dilution of the solution to a copper concentration of <20 g / L is impractical, since in this case the cementation process is slowed down, resulting in a cycle time increase in wastewater treatment or for maintaining the temperature within 40-85 ° C requires additional heat input.
Алюминиевые стружки загружают последовательными порциями во избежание перегрева раствора и поддержания температуры в пределах 40-85оС.Aluminum chips are loaded in successive portions in order to avoid overheating of the solution and maintaining the temperature within 40-85 about C.
П р и м е р 1. В нейтрализатор объемом 1000 л заливают 100 л отработанного кислого травильного раствора плат печатного монтажа (рН ≅ 1), в состав которого входит хлорная медь (CuCl2) с концентрацией по меди 180 г/л.PRI me
Затем к нему добавляют частями в 2-3 приема, перемешивания, при прикрытом зеркале нейтрализатора 100 л отработанного щелочного травильного раствора того же производства (рН 9-10), содержащего медноаммиачный комплекс [Cu(NH3)4]Cl с концентрацией по меди 60 г/л. Через полчаса после прекращения вспенивания образовавшейся смеси с рН 3, к ней добавляют 180 л воды, перемешивают. Затем добавляют небольшими порциями (примерно по 5 л) 20 л концентрированной серной кислоты (H2SO4) и перемешивают до полного растворения солей в осадке. При этом в растворе рН 2 концентрация меди, определенная йодометрическим методом, равна 60 г/л, а общее количество меди в 400 л раствора равно 24 кг. Определяют количество алюминия, необходимое для очистки этого раствора от меди (при рН 2, К 0,8), которое равно 24 ˙ 0,8 19,2 кг. Далее в нейтрализатор с подготовленным раствором загружают первую порцию алюминиевых стружек 10 кг в титановой корзине с крышкой и отверстиями по всей поверхности. Примерно через 3 ч, когда температура раствора в нейтрализаторе упадет до 40оС, загружают вторую корзину с остальными стружками, не вынимая первой. Все выдерживают до полного осветления раствора в течение примерно 8 ч, после чего корзины с осадком вынимают, осадок промывают и сушат.Then, it is added in portions in 2–3 doses, mixing, with a closed mirror of the neutralizer, 100 l of spent alkaline pickling solution of the same production (pH 9–10) containing a copper-ammonia complex [Cu (NH 3 ) 4 ] Cl with a copper concentration of 60 g / l Half an hour after the foaming of the resulting mixture with
Остаточное содержание меди в очищенном растворе составляет ≅ 1 мг/л. The residual copper content in the purified solution is ≅ 1 mg / L.
П р и м е р 2. В нейтрализатор сливают отработанные травильные растворы такого же состава, как в примере 1, в количестве: кислого 50 л, щелочного 150 л, в последовательности, указанной в примере 1. PRI me
Полученный раствор с рН 5 разбавляют в 1,35 раза водой (т.е. добавляют 70 л воды), перемешивают. The resulting solution with a pH of 5 is diluted 1.35 times with water (i.e. add 70 L of water), mix.
Затем добавляют 22,5 л концентрированной серной кислоты (H2SO4) так, как указано в примере 1. При этом в растворе рН 1, концентрация меди составляет 70 г/л. В раствор дополнительно добавляют 608,5 л воды и концентрация меди в нем становится 20 г/л, а общее количество меди равно 18 кг. Определяют необходимое количество алюминия для этого раствора (при рН 1, К 1,2), которое равно 21,6 кг. Далее проводят цементацию меди на алюминиевых стружках в последовательности, указанной в примере 1, с той разницей, что время, в течение которого температура раствора после загрузки первой порции алюминиевых стружек падает до 40оС, в этом случае равно примерно 1 ч, а после загрузки последней порции до полного осветления раствора проходит примерно 10 ч.Then add 22.5 l of concentrated sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as described in example 1. In this case, in a solution of
П р и м е р 3. В нейтрализатор сливают отработанные травильные растворы такого же состава, как в примере 1, в количестве: кислого 67 л, щелочного 133 л, в последовательности, указанной в примере 1. К полученной смеси с рН 4 добавляют 100 л воды, перемешивают. Затем вместо концентрированной серной кислоты добавляют 30 л отработанного раствора травления цветных металлов гальванического производства, в состав которого в том числе, входят: серная кислота концентрацией 250 г/л, азотная кислота концентрацией 320 г/л, ионы меди (II) концентрацией 20 г/л. Example 3. Waste etching solutions of the same composition as in Example 1 are poured into a catalyst in an amount of acidic 67 L, alkaline 133 L, in the sequence indicated in Example 1. 100 is added to the resulting mixture with pH 4. l of water, mix. Then, instead of concentrated sulfuric acid, add 30 l of the spent solution for etching non-ferrous metals of galvanic production, which also includes: sulfuric acid with a concentration of 250 g / l, nitric acid with a concentration of 320 g / l, copper (II) ions with a concentration of 20 g / l
При этом в растворе с рН 1,8 концентрация меди составляет 68,7 г/л. В раствор дополнительно добавляют 185 л воды и концентрация меди в нем становится 40 г/л, а общее количество меди равно 20,6 кг. Определяют необходимое количество алюминия (при рН 1,8 принимают К 1), которое равно 20,6 кг. Далее проводят цементацию меди на алюминиевых стружках в последовательности, указанной в примере 1, с той разницей, что время, в течение которого температура раствора после загрузки первой порции алюминиевых стружек падает до 40оС, в этом случае равно примерно 2 ч, а после загрузки последней порции стружек до полного осветления раствора проходит примерно 9 ч.Moreover, in a solution with a pH of 1.8, the copper concentration is 68.7 g / L. An additional 185 l of water is added to the solution and the copper concentration in it becomes 40 g / l, and the total amount of copper is 20.6 kg. The required amount of aluminum is determined (
Основные параметры способа очистки отработанных травильных растворов от меди, проведенные в режимах, описанных в примерах 1-3, указаны в таблице. The main parameters of the method for cleaning spent pickling solutions from copper, carried out in the modes described in examples 1-3 are shown in the table.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4953806 RU2042643C1 (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4953806 RU2042643C1 (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042643C1 true RU2042643C1 (en) | 1995-08-27 |
Family
ID=21583691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4953806 RU2042643C1 (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042643C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465215C2 (en) * | 2010-12-27 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Method of purifying acidic multicomponent drainage solutions from copper and concomitant ions of toxic metals |
CN104556466A (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | Naphthenic acid alkaline residue liquid waste treatment method |
-
1991
- 1991-06-27 RU SU4953806 patent/RU2042643C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1244104, кл. C 02F 1/62, 1984. * |
2. Утилизация меди из отработанных растворов гальванического травления. Обмен производственно-техническим опытом, 1988, N 6, с.30. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465215C2 (en) * | 2010-12-27 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Method of purifying acidic multicomponent drainage solutions from copper and concomitant ions of toxic metals |
CN104556466A (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | Naphthenic acid alkaline residue liquid waste treatment method |
CN104556466B (en) * | 2013-10-17 | 2016-10-19 | 中国石油化工股份有限公司 | The processing method of aphthenic acids alkali residue waste liquid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5288728A (en) | Process for recovering silver from photographic solutions | |
US4172785A (en) | Process for the separation of Cu++ -ions from sewage, waste water and aqueous solutions | |
RU2042643C1 (en) | Method of treatment of acid and alkaline sewage from copper | |
EP0308175B1 (en) | Stripping and recovery of dichromate in electrolytic chlorate systems | |
EP0548107B1 (en) | Treatment of photographic effluents | |
US5356602A (en) | Process for preparing aluminum sulfate | |
SU1279954A1 (en) | Method of producing sodium thiosulfate | |
US5824227A (en) | Method for removing fluoride from water | |
US5563267A (en) | Method of making trialkali and triammonium salts of tmt | |
JPS61192386A (en) | Treatment of waste water containing heavy metal complex | |
JP2912934B2 (en) | Method for treating wastewater containing borofluoride ions | |
US5556553A (en) | Recycle process for regeneration of ammoniacal copper etchant | |
US5158687A (en) | Methods of removing undesired ions from aqueous solutions | |
JP3333483B2 (en) | Treatment method and treatment agent for boron-containing water | |
RU2051104C1 (en) | Method of copper oxychloride producing | |
JPS5813230B2 (en) | Treatment method for water containing fluoride ions | |
JPS63264193A (en) | Treatment of chemical cleaning waste solution | |
WO1982003722A1 (en) | Process for treating liquid radioactive waste | |
SU1122611A1 (en) | Method for purifying ammonium chloride | |
JPS6224157B2 (en) | ||
RU1834856C (en) | Method for purification of sewage water containing ions of ammonium and copper | |
RU2085509C1 (en) | Method of alkaline sewage treatment, inorganic coagulant for alkaline sewage treatment and method of its preparing | |
SU1002807A1 (en) | Method of regenerating rinsing solution for heat exchangers | |
JPH0487685A (en) | Treatment of used galvanizing solution | |
RU2060944C1 (en) | Method for isolation of europium from mixture of rare-earth elements |