[发明专利]PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法

权利要求书

1.PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法，其特征在于，技术方案为：

(a)对印制线路板厂各种含铜废水及废液进行定量测试，根据测试得到的各种金属离子的浓度，计算得到相应的加药量，制定合适的水量配比，保证进入流体化床结晶槽水质铜浓度维持1000mg/L左右；加药量计算方式如下：

2Cu+2OH^-+Na₂CO₃＝Cu₂(OH)₂CO₃；

(b)铜浓度≤1％含铜废液和含铜废水合并进入混合储槽，混匀后流入流体化床结晶处理装置，即流体化床，流体化床中有担体，依次加入氢氧化钠和碳酸钠，加氢氧化钠调节pH在9±0.5，产生的碱式碳酸铜晶体，纯度95％～98％，含水率≤10％，经过砂水分离装置处理后直接袋装外售，而处理后的废水作为一级处理水由该流体化床顶部出水口排出；

(a)由(b)得到的一级处理水流进化学混凝反应槽，加入少量硫化钠沉淀剂，搅拌使其充分混合，静置使含铜铁铝污泥沉淀；

(b)从化学混凝反应槽底部抽出含铜铁铝污泥，输送至污泥深度调理脱水装置，经破壁、调理、高压压滤过程得到的污泥含水率≤45％，经调理脱水后的污泥用于制陶粒。

2.如权利要求1所述的PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法，其特征在于，流体化床结晶处理是利用CuCO₃具有低溶解度及稳态晶体的特性，让废水中的铜离子和Na₂CO₃或NaOH药剂因过饱和而产生结晶，并藉由回流水达到流体化及控制过饱和度，使碱式碳酸铜CuCO₃·Cu(OH)₂晶体在流体化床中的担体上成长，以去除或提取废水中的铜离子，而使出流水达到放流水标准；应用流体化床结晶技术处理含铜废水需将操作条件控制于低过饱和度，以使得铜离子以核沉淀方式包覆与流体化床内之单体表面，操作参数为：结晶试剂与铜离子之摩尔比([CT]/[Cu])＝1.0～2.0，pH值9±0.5，水利负荷控制在42～46m/h，回流比(R)以10倍为较佳，上流速度40～55m/h，进料废水负荷量(Cu-loading)为0～4kgCu/m²·h，担体总量投加FBC槽体三分之一量，担体粒径0.2～0.4mm，担体种类为石英砂。

3.如权利要求1所述的PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法，其特征在于，流体化床内，担体为0.2-0.4mm石英砂，含铜废水+Na₂CO₃+NaOH+担体→CuCO₃·Cu(OH)₂，碱式碳酸铜晶体以担体为核结晶成球形晶体，粒径1-2mm，纯度95％～98％，含水率≤10％。

4.如权利要求1所述的PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法，其特征在于，担体为0.2～0.4mm石英砂，石英砂中SiO₂含量≥98.5％，石英砂中另含Fe₂O₃，但不含其他金属氧化物。

5.如权利要求1所述的PCB废水湿法流化析出工业原料级碱式碳酸铜的方法，其特征在于，扣除石英砂载体及水分，得到的碱式碳酸铜产品含铜比例大于56％，含铜比例计算依据：

以ICP-AES电感耦合等离子体发散光谱仪分析出Cu、CO₃^2-、OH^-三元素含量为计算基准，其他杂质元素不列入；

上述Cu(a)+CO₃^2-(b)+OH^-(c)之总含量扣除水分含量(d)后为e(e＝a+b+c-d)如Cu为a mg/kg、CO₃^2-为b mg/kg、OH^-为c mg/kg，三者之摩尔比为：

a64:b60:c17;]]>

以碱式碳酸铜结晶体送检报告为例，a＝1446、b＝560、c＝451，三者含量比为：

23:9:26；

推测样品分子式为CuCO₃、Cu(OH)₂、XH₂O，水分含量为：

144664×26-(23-9)23×17=200mg/kg;]]>

即所需扣除之水分含量为d：

含铜比例为：

ae×100%.]]> 2