[发明专利]一种从硝酸铜废液中回收铜的工艺

说明书

技术领域

本发明属于电化学应用技术领域，具体地说涉及一种从硝酸铜废液中回收铜的工艺。

背景技术

电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上其它金属或合金薄层的过程，是用电解方法在金属等表面附着一层金属膜的工艺，主要起到防腐蚀、提高耐磨性、导电性、反光性等作用。在电镀领域中产生大量硝酸铜废液，如：许多铜件在氰化镀金、镀银之前通常需要酸浸以去除铜件表层的氧化物，实际生产中多采用以硝酸为主的酸浸液；另外对于电镀挂具表层积累的铜往往也采用硝酸清洗，由此产生大量硝酸铜废液，硝酸铜废液的主要成分为铜(主要为二价铜离子，几乎无一价铜离子)、硝酸和水，如果直接排放，其中的铜离子不但会造成资源的浪费，还会对环境造成严重污染。这类废液以往都采用化学法中和处理，这不仅要花费昂贵的药剂费，并且水中的铜资源不能回收。

为解决上述技术问题，近年来已研究出一系列新的处理硝酸铜废液的方法，如中国专利文献CN101113014A公开了一种以硝酸铜废液制备硫酸铜的方法，其将浓硫酸和硝酸铜废液混合后加热蒸发分离硝酸后冷却析出晶体，脱水得到固体硫酸铜。该方法除得到硫酸铜晶体外还可通过冷凝设备额外收集硝酸溶液，但是上述方法需要加热升温和冷却结晶，工艺过程需要消耗大量能源。同时从硝酸铜废液中回收铜还存在以下难点：溶液酸度高、氧化性强，电解时存在严重的反蚀现象，如控制不好易腐蚀阳极，而腐蚀过程是一个放热的过程，随着电解槽内温度逐渐升高，甚至会产生有毒氮氧化物黄烟，更严重时甚至会烧毁导电铜棒或电镀设备。

发明内容

为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种低能耗、环保、就少氮氧化物排放、不损坏电解设备的从硝酸铜废液中回收铜的工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种从硝酸铜废液中回收铜的工艺，其包括如下步骤：

a、向硝酸铜废液中加入摩尔浓度为0.01-0.5mol/L的硫酸盐，所述硫酸盐与所述硝酸铜废液的质量比为1:5-45；

b、向步骤a得到的溶液中加入碱性中和液，将溶液酸度值调节为0.1-2.5N，并开始在不低于12V的电压下电解。

作为优选，所述步骤a中添加所述硫酸盐时、所述步骤b中添加碱性中和液时进行循环搅拌，搅拌速度为10-50r/min，循环量为10-250L/min。

作为优选，电解的时候对所述电镀液进行冷却，使电镀液温度不高于70℃。

作为优选，所述硫酸盐为无机硫酸盐、有机硫酸盐中的至少一种。

作为优选，所述无机硫酸盐为硫酸钾钠、硫酸钾铵、硫酸钠铵、硫酸铝钾、硫酸铝钠、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵、硫酸铝中的至少一种。

作为优选，所述有机硫酸盐为硫酸甲胺盐、硫酸乙胺盐，硫酸乙二胺盐、硫酸乙醇胺盐中的至少一种。

作为优选，所述碱性中和液为无机碱、脂肪胺或有机醇胺中的至少一种,所述碱性中和液的质量百分浓度为20-80％。

作为优选，所述无机碱为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钾、碳酸氢钾、烧碱、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水中的一种；所述脂肪胺为甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺中的至少一种；所述有机醇胺为乙醇胺、丙醇胺中的至少一种。

作为优选，所述步骤b中电解过程的电流密度为180-450A/m²。

作为优选，所述步骤b中随着硝酸铜废液中铜离子浓度降低，按照0.5-5V/min的升压速度升高电解电压。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：