[发明专利]高纯电镀级硫酸铜除铅工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种高纯电镀级硫酸铜除铅工艺。

背景技术

硫酸铜是铜化合物中最重要的一种铜盐，用途广泛。工业上，以硫酸铜为原料可以制备铜及一系列铜的化合物，是重要的化工原料；农业上，硫酸铜是重要的无机农药原料，还是动物饲料中重要的微量元素添加剂；硫酸铜还可以用作织品的媒染剂、木材防腐剂、涂料等。电镀级硫酸铜在电镀行业中有着重要的应用，随着我国非金属电镀、装饰性电镀和印刷电路板行业的迅速发展，对电镀级硫酸铜的需求量迅速增加。电镀级硫酸铜要求硫酸铜的纯度高，杂质含量低，特别是Fe、Ni、Zn、Ca、Pb等金属杂质，国标要求电镀级硫酸铜优等品的Pb含量不大于5ppm。

近年来随着电子工业在我国的迅速发展，作为电子器件和电子元器件支撑体的印刷电路板（简称PCB）也迅速发展，产量逐年增加，随之带来的环境问题也日益严重。PCB行业会产生大量的含铜蚀刻废液，由于蚀刻废液中的含铜量高达150~200g/L，随意排放，会对环境造成严重的危害，不仅是一种污染源，更是一种资源的浪费。实现蚀刻废液中铜的回收利用，可以减少浪费，同时降低对环境的危害。现有的蚀刻废液的回收利用方式较多，其中一种回收利用方法就是用蚀刻废液生产硫酸铜。电镀级硫酸铜比工业级硫酸铜有更高的经济效益，利用含铜蚀刻废液直接制备出高纯电镀级硫酸铜具有更大的利润空间，产品更具有市场竞争力。但是由于蚀刻废液中除铜外，还含有其它的金属杂质，如Fe、Ni、Zn、Ca、Pb等，而电镀级硫酸铜要求金属杂质的含量很低，所以如何实现含铜蚀刻废液中的净化除杂是一项迫切且具挑战性的工作。

铅（Pb），是含铜蚀刻废液中的一种重金属杂质，众所周知，所有可溶性铅盐是有毒性的，溶于水体中，当浓度超过0.1mg/L时对人体、渔业和农业灌溉都会产生危害，当每日摄取铅量超过0.3~1.0mg时就可在人体内积累，引起贫血、神经炎、癌症等。并且铅无法在环境中降解，一旦排入环境很长时间内依然保持其特性。《污水综合排放标准》将铅列为第一类污染物，国标排放标准中明确规定含铅废水的排放标准为铅总含量≤1mg/L。RoHS中规定了电子产品的材料及工艺标准，对电子产品中铅的含量作出了严格的限定。电镀级硫酸铜作为电镀行业的重要原料，其杂质Pb会在线路板中富集，含铅废水的排放会引起严重的环境污染，所以在利用蚀刻废液制备电镀级硫酸铜的工艺中要引入除铅工艺。

发明内容

目的：本发明就是针对上述含铜蚀刻废液含铅导致生成的硫酸铜铅含量高的问题，提供一种含铜蚀刻废液净化除铅的工艺，通过对含铜蚀刻废液的净化除铅处理，使最终制备出的电镀级硫酸铜中的铅含量降到5ppm及以下，达到国标优品级电镀级硫酸铜的标准，具有生产成本低，工艺简单等优点。

工艺原理：

Ba^2 ++ Pb²⁺ + 2SO₄^2-= BaPb(SO₄)₂ 

根据溶度积规则，当溶液中的Ba²⁺与SO₄^2-浓度大于BaSO₄溶度积时，硫酸钡就以沉淀形式生成，与此同时，溶液中的Pb²⁺与SO₄^2-形成硫酸铅随随硫酸钡一起沉淀，从而将溶液中的铅除去。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高纯电镀级硫酸铜除铅工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

（1）将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别压滤，除去机械杂质；

（2）称取一定质量的Na₂SO₄和可溶性钡盐，分别溶解在水中配成溶液；

（3）在搅拌下将钡盐溶液和Na₂SO₄溶液加入酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中，加完之后继续搅拌反应一段时间；

（4）将反应完成之后的酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液沉降，过滤；

（5）中和酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液；

（6）陈化，过滤；

（7）洗涤；

（8）酸化；

（9）冷却结晶。

作为本发明的优选，在本发明中，所述步骤（1）中酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液的浓度为1～10%，所述的酸性蚀刻废液为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜蚀刻废液中的一种或几种；所述步骤（1）中压滤采用板框压滤，滤布的规格为600～1000目。