[发明专利]一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法

说明书

本发明公开了一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法，属于刻蚀液回收技术领域。刻蚀液经过电渗析装置得到高浓度含铜溶液和低浓度含铜溶液，高浓度的含铜溶液进入提铜槽循环电解，使铜离子还原生成铜单质并沉积在作为阴极的铜电极上，将该阴极作为精炼槽中的阳极，使精炼槽中的阳极溶出至阴极上，得到铜板；将提铜槽中得到的铜离子浓度低的电解液和电渗析装置中产生的低浓度含铜溶液进行旋流电解，得到铜管和/或铜粉；向清液添加浓硝酸，形成刻蚀液回用。若该刻蚀液中含有镍离子，电解完成后添加碱液调节pH，使镍离子沉淀下来。本发明回收的铜经济价值高，且不投放药剂，不会造成二次污染；刻蚀液进行再生回用，使资源最大化利用。

技术领域

本发明属于刻蚀液回收技术领域，更具体地，涉及一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法。

背景技术

含铜废硝酸刻蚀液是在电子工业产生的废水，在印刷电路板的退镀或清洗废水过程中，会产生此类含铜废硝酸刻蚀液，有时也会含有少量镍金属。随着印刷电路板产量日益增大，含铜废硝酸刻蚀液愈来愈多，废液中的铜离子或镍离子含量都大大超过国家规定的污水排放标准，若直接排放，对环境会产生巨大的污染，且铜、镍离子都有一定回收价值。因此必须采取措施处理含铜废水。

现有技术中关于直接处理含铜废硝酸刻蚀液的工艺主要有离子交换法和化学沉淀等方法，化学沉淀法是将刻蚀液中投加烧碱、石灰或硫化物使铜沉淀，但化学沉淀法投加药剂量大，产品纯度不高；离子交换法是利用离子交换树脂将铜离子从废水中分离出来，但产生的洗脱液需要进行再处理，不然会产生二次污染。这两种技术只是进行废水处理，废水处理达标后进行排放，且产品没有生产铜板的经济价值高。

发明内容

本发明解决了现有技术中含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收过程中铜不能得到大面积的铜块，且刻蚀液没有回收利用的技术问题。

按照本发明的第一方面，提供了一种含铜离子和硝酸根的刻蚀液回收再利用方法，含有以下步骤：

(1)将含铜离子和硝酸根的刻蚀液经电渗析装置进行分离，得到溶液A和溶液B，所述溶液A中的铜离子浓度大于溶液B中的铜离子浓度；

(2)将步骤(1)中的溶液A作为电解液置于提铜槽中进行循环电解，使溶液A中的铜离子大部分被还原生成铜单质并沉积在阴极上，得到表面粗糙的铜板；所述循环电解的阳极为惰性阳极，阴极为铜电极；

(3)将步骤(2)中沉积了铜单质的阴极作为精炼槽中的阳极，利用阳极溶出原理，使精炼槽中的阳极溶出至阴极上，得到表面光滑且紧密的铜板；

(4)将步骤(1)中的溶液B和步骤(2)中剩余的电解液混合后作为旋流电解的电解液，所述旋流电解的电解液中的铜离子被还原生成铜单质并沉积在阴极上，得到铜管和/或铜粉；

(5)向步骤(4)中电解完成的电解液中加入浓硝酸，得到回用的刻蚀液。

优选地，步骤(2)中所述循环电解的阳极为钛基二氧化铅，步骤(2)中所述循环电解的电流强度为15mA/cm²-40mA/cm²，步骤(2)中所述循环电解的循环速度是5L/min-25L/min。

优选地，步骤(3)中所述精炼槽中的电流强度为5mA/cm²-15mA/cm²，步骤(3)中所述精炼槽中的阴极为不锈钢电极，步骤(3)中所述精炼槽中的电解液为硫酸铜溶液。

优选地，步骤(4)中所述旋流电解的的循环速度为60L/min-100L/min；步骤(4)中所述旋流电解的阳极为惰性电极，步骤(4)中所述旋流电解的阴极为不锈钢电极。

优选地，步骤(1)所述含铜离子和硝酸根的刻蚀液中铜离子浓度为20g/L-30g/L，步骤(1)中所述溶液A中的铜离子浓度为32g/L-60g/L，步骤(1)中所述溶液B中的铜离子浓度小于10g/L。