[发明专利]PCB厂酸性蚀刻液置换提取铜和制备聚合氯化铁的方法

权利要求书

1.一种PCB厂酸性蚀刻液置换提取铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征是步骤如下：

（1）从蚀刻液收集槽泵入与中间储液槽Ⅰ和一级置换反应槽相应体积的酸性蚀刻废液；在一级置换反应槽内的承托层上填充铁质材料用于置换反应；开启中间储液槽Ⅰ泵浦循环蚀刻液置换1~3小时；

（2）当一级置换反应槽蚀刻液含铜量低于1.0 g/L时，停止一级置换循环；定期将置换出的海绵铜粉冲洗至铜粉收集槽，经清洗、沥干后装袋；

（3）当中间储液槽Ⅰ中的蚀刻液铜离子浓度低于1.0 g/L时，将经过一级置换的蚀刻液泵入二级置换反应槽，添加还原铁粉或铝粉，开启二级置换反应槽的叶轮搅拌装置，使其和还原铁粉或铝粉进行充分混合进行置换反应，直至蚀刻液残余铜含量低于0.1g/L，停止置换；二级置换反应槽内还原铁粉或铝粉始终保持过量于泵入蚀刻液中的铜含量5倍以上，以保证置换反应快速、充分；

（4）二级置换反应停止后静置待铜粉和还原铁粉或铝粉沉淀，将二级置换反应槽中的蚀刻液通过放流阀流入中间储液槽Ⅱ；

（5）二级置换反应槽每天或每班根据反应槽内含铜量多少排放一次铜粉，将二级置换反应槽置换析出的铜排放至铜粉储存槽，经清洗、沥干后装袋；

（6）二级置换反应停止后，将中间储液槽Ⅱ中的混合液经过袋式过滤器过滤后泵入聚合反应釜，化验聚合反应釜内废液的酸度、亚铁含量等参数；开启搅拌器，依据最终聚合氯化铁质量标准通过计量盒定量添加盐酸、钢铁厂酸洗废液、稳定剂磷酸盐/磷酸以及氧化剂进行氧化、水解、聚合反应；整个氧化、水解、聚合反应过程利用置换反应和氧化反应放热维持50~70℃；

（7）氧化、水解、聚合反应结束后根据聚合氯化铁溶液的盐基度化验结果添加盐酸或碳酸钠/氢氧化钠等碱液进行调节，控制产品pH=1.0~1.5；

（8）聚合氯化铁制备反应结束后，将制成的聚合氯化铁溶液经过袋式过滤器过滤储存于PFC储存罐熟化待售。

2.根据权利要求1所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提取铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征是所述酸性蚀刻液可以是PCB厂的HCl/NaClO₃和HCl/FeCl₃体系的酸性蚀刻液，或是这两种酸性蚀刻液的任意混合。

3.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述的PCB酸性蚀刻液置换铜的第一级反应废铁可以是废钢材、切削边角料、冲压废料，如废钢筋、切削铁屑、LED钢带冲压边料。

4.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：第一级反应槽废液若含铁量不能达到聚合氯化铁溶液指定浓度，可以选择添加钢铁厂酸洗废酸和废盐酸提高中间储槽Ι中总铁含量，实现最终产品聚合氯化铁溶液满足GB4482-2006质量要求。

5.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：第二级置换反应采用过量精制还原铁粉、铝粉、铝片边料使置换后残液中的铜含量低于0.1 g/L。

6.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：一级置换反应槽铜粉排入铜粉储存槽，槽内多孔承托层距离槽底10~15 cm，废液收集返回二级置换反应槽；水洗废水排入废水站处理达标排放。

7.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：经过二级置换和布袋过滤的置换废液在聚合反应釜中依次添加磷酸、磷酸盐混合液做稳定剂，控制[P]/[Fe]=0.04~0.06；添加HCl调节废液 pH=1.0~1.5；缓慢添加氯酸钠溶液做氧化剂，控制[NaClO₃]/[Fe(Ⅱ)]=0.17~0.18，经氧化、水解、聚合一步完成聚合氯化铁的生产。

8.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述的用酸或碱调节混合液酸碱度，其中，所用酸为单独加入的盐酸，所用碱为单独加入的氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠、碳酸钠两种混合碱液。

9.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述的发生聚合反应，制备成液态聚合氯化铁，其反应条件为：聚合反应温度为50~70℃，反应时间为1.0~4.0h。

10.根据权利1要求所述的PCB厂酸性蚀刻液置换提铜和制备聚合氯化铁的方法，其特征在于：所述方法制备的聚合氯化铁溶液比重≥1.30，Fe(Ⅲ)≥10%，1%溶液pH≥2.0，盐基度：15%~40%。