[发明专利]一种酸性氯化铜蚀刻废液资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及酸性和碱性线路板蚀刻废液的综合处理技术，可用于线路板蚀刻废液的资源化处理，属于环保技术领域。

背景技术

印制线路板行业产生蚀刻废液是一种污染较大的工业废液，同时又是一种含铜量较高的废液，如不进行资源化处理，必然造成环境污染和资源浪费。目前国内大多数从事线路板蚀刻废液资源化处理的厂家采用的工艺是主要是采用将酸性氯化铜蚀刻废液和碱性铜氨蚀刻废液中和沉淀的方法进行铜的回收处理，这种处理方法不但造成较大的二次污染，而且要求酸性氯化铜蚀刻废液和碱性铜氨蚀刻废液进行搭配处理，而多数情况下，酸性氯化铜蚀刻废液的量大于碱性铜氨蚀刻废液的量，对于多出的酸性氯化铜蚀刻废液，目前处理厂家一般都采用加入铁屑置换生成海绵铜的方法回收其中的铜。这种方法产生大量的酸性废液，造成较大的环境污染。在现有的专利和文献中虽然有加碱加热蒸氨处理线路板蚀刻废液回收铜和氨水的报道，但这种方法只适合处理碱性蚀刻废液，而且它仍然属于固液相沉淀分离的方法，生成的氢氧化铜沉淀仍需要漂洗，仍然要排放漂洗废水，避免不了二次污染，且由于此法处理成本高，处理量小，因而并未实现产业化。也有用溶剂萃取的方法处理回收蚀刻废液的报道，这种方法对于酸性氯化铜蚀刻废液的处理尚不成熟，因而没有在处理线路板蚀刻废液的厂家得到产业化应用。而申请人已获授权的专利CN100441745C公开了一种线路板蚀刻废液综合处理方法，此方法虽然得到了全回收、零排放、处理量大、处理成本低的效果，但由于工艺过程产生的氧化铜含氯量较高，虽然能够达到生产饲料级硫酸铜的要求，但却达不到工业氧化铜产品的要求，因而产品的应用范围受到一定的局限，同时这种方法也要求酸性氯化铜蚀刻废液和碱性铜氨蚀刻废液进行搭配处理。而本发明则在CN100441745C的基础上，进一步改善的工艺过程，不但能够单独处理酸性氯化铜蚀刻废液，而且还使得产品的质量大大提高，处理成本进一步降低，生产的氧化铜纯度达到了98％以上，不但能够直接作为产品销售，还可以以此为原料，直接生产其它产品，达到更高的产值和效益。

发明内容

本发明所述的酸性氯化铜蚀刻废液资源化处理方法首先将生石灰加水制浆，发生反应：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂

然后再将其加入酸性氯化铜蚀刻废液混合发生中和反应，反应首先生成碱式氯化铜沉淀，其化学反应为：

2H₂CuCl₄+3Ca(OH)₂＝2Cu(OH)Cl↓+3CaCl₂+4H₂O

或

2CuCl₂+Ca(OH)₂＝2Cu(OH)Cl↓+CaCl₂

随着石灰浆的继续加入，碱式氯化铜转化为氢氧化铜和氯化钙，其化学反应为：

2Cu(OH)Cl+Ca(OH)₂＝2Cu(OH)₂+CaCl₂

将转化后后的产物送入转炉进行焙烧，氢氧化铜转化为氧化铜，其化学反应为：

Cu(OH)₂＝CuO+H₂O↑

然后将焙烧得到的氧化铜、氯化钙及残留石灰组成的三元混合物加水溶解其中的氯化钙，再进行摇床重力分选，去除其中的残留石灰，纯净的氧化铜。

本发明将氢氧化铜、氯化钙、残留石灰组成的混合物焙烧后再进行溶解及重力分选分离，在固相情况下生成氧化铜，利用溶解度及固相物质密度差异通过溶解及重力分选将其纯化，这就避免了传统的固液相沉淀分离过程中由于固相沉淀对液相中其它成分的大量吸附而需大量水漂洗的问题，达到了清洁生产的要求。采用这套工艺可以对蚀刻废液进行大规模的集中处理，既能够保持处理量大，处理成本低的优点，又能够使所有进入生产过程的物料都全部分离、全部利用，完全没有三废排出，是一项理想的工业废液资源化处理的清洁生产工艺。