[发明专利]一种蚀刻废液废渣综合回收的方法

说明书

技术领域

本发明为氯根体系下铁、铬、镍、铜等金属分离与回收的新方法，具体地说是一种能利用所述氯化铁萃取剂萃取分离氯化铁，再通过加热蒸发回收氯化铁萃取剂，再利用HBL110萃取分离出氯化铬的方法，主要涉及蚀刻废液、废渣的氯化铁循环再生以及其它氯根体系的金属分离与回收。

背景技术

在蚀刻行业中，对于氯化铁蚀刻废液、废渣的处理是个行业难题。其废液中残留的氯化铁和盐酸量大，且还含有蚀刻产生的镍、铜等金属，而废渣(主要来自于产品表面清洗水中和沉淀工序)中含有铁、镍、铜、铬等金属沉淀，对于环境有严重的污染。现有工艺中，对于废液的处理，主要有蒸发浓缩结晶法、中和沉淀法、铁粉还原法等。而其中均存在不足，蒸发浓缩结晶法能耗大，中和沉淀法成本高且废渣量大，铁粉还原法成本高且其它镍、铜等金属进一步回收成本也高，且无法解决铬与其它金属分离及提取的问题。

而利用萃取的方法处理，也有人提及，如CN200810065306.X等，但其中存在各种不足。CN200810065306.X公开了一种处理三氯化铁蚀刻液的方法，它通过两段萃取氯化铁，再用碱反萃回收得氯化铁反萃液。此方法所得氯化铁反萃液浓度低，需要经过蒸发浓缩至所需氯化铁浓度，所需能耗大；且蚀刻废液中的酸和工艺过程中所添加的酸无法回用，需进一步处理，不仅酸耗大且产生大量二次污染的废酸液。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种蚀刻废液、废渣综合回收处理的新工艺，含一种新型的氯化铁萃取方法以及一种铬、镍、铜等金属分离与回收的方法，不仅实现了氯化铁的循环再生使用，且可以对蚀刻液中金属资源进行回收。

具体过程为：在蚀刻过程中，处理所得含铁、镍、铜、铬等金属沉淀废渣，通过加盐酸酸溶后，得溶液与蚀刻废液混合。经过氧化剂将二价铁氧化成三价铁后，加入盐酸调酸至合适浓度。然后，跟氯化铁萃取剂混合萃取，萃取完后进行分相，得第一油相和第一水相。

第一油相和反萃水按比例混合进行蒸发，得第一气相和第一液相。蒸发后液相为所得高浓度高纯度氯化铁，经过调酸后即为蚀刻原液，返回使用。

氯化铁萃取所得第一水相同样进行蒸发后，得第二气相和第二液相。

第一油相和第一水相蒸发所得第一气相和第二气相，经过冷凝后得液体进行分相。分相得油相为氯化铁萃取剂，返回萃取循环使用；得水相为盐酸，则返回至酸溶和调酸使用，不足则用工业盐酸补充。

第二液相为萃铁后液，含镍、铜、铬等蚀刻产生的金属，通过HBL110萃取剂萃取后，得第二水相和第二油相。其中，第二水相则为萃余液氯化铬溶液，为铬产品外售。而第二油相则为负载镍、铜的HBL110萃取油相，通过硫酸反萃后，得硫酸镍和硫酸铜溶液，即可外售。HBL110萃取剂再通过反洗、皂化后返回萃取。

本发明所述工艺，实现了含铁、镍、铜、铬等金属氯化物的蚀刻废液废渣中，氯化铁蚀刻液的循环再生，镍、铜、铬等金属的综合利用，以及萃取剂和盐酸的循环利用的整体循环再生综合回收的环保工艺。

本发明的氯化铁萃取剂为乙醚、二异丙醚、甲基叔丁基醚等，其对氯化铁的萃取能力强，且沸点低，可易于通过加热蒸发掉萃取剂进行回用。

本发明在萃取过程前，蚀刻废液需经过盐酸调酸后再进行萃取，而调酸酸度因所用萃取剂不同而不同，一般为4-8mol/L。

本发明在蒸发过程中，油相和水相蒸发温度可在50-110℃，根据具体情况可以分段蒸发。

本发明在反萃过程中，油相蒸发前需加反萃水，可根据蒸发萃取剂后所得氯化铁液相要求的浓度而定。而所得氯化铁液相含氯化铁质量分数可达50％以上。

本发明可适用于氧化铁浓度最高可达40％(质量分数)以上的溶液体系，且萃后水相中所含三价铁浓度可低至0.1g/L以下。

本发明主要是利用所述氯化铁萃取剂萃取并通过蒸发使萃取剂回用的方法应用进行氯化铁分离回收，以及利用HBL110萃取进行铬分离的整体循环回收工艺。还包括钢铁行业的不锈钢酸洗液、冶金行业的盐酸浸出体系等其他氯根体系下的铁、铬、镍、铜等金属的分离和回收工艺，以及其它本发明的变型使用。

本发明具有的有益效果是：(1)所得氯化铁为高纯度高浓度氯化铁液，可回用或出售；(2)氯化铁萃取剂无需用酸碱皂化和反萃；(3)氯化铁萃取能力强，萃余液含铁低；(4)各种金属均得到有效回收；(5)适用性强，成本低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式