[发明专利]一种废酸、碱性蚀刻液联合制备氧化铜和氯化铵的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种废酸、碱性蚀刻液联合制备氧化铜和氯化铵的方法及其装置，所述方法包括：（1）将废碱性蚀刻液加入废酸性蚀刻液中，搅拌至pH达5‑6，搅拌反应0.5‑1小时，过滤洗涤得碱式氯化铜；（2）将碱式氯化铜投入氢氧化钠中，加热至60℃以上，至反应液pH达8‑9，过滤洗涤、烘干得氧化铜产品；（3）碱式氯化铜滤液中加入硫化钠，搅拌反应至液体无色透明，过滤洗涤回收硫化铜，硫化铜滤液回收制取氯化铵；本发明方法采用两种酸碱性不同的蚀刻液相互中和反应，大大减少了外加试剂的投入成本，且将两种废液中的有价元素均进行了很好的回收利用，处理过程科学环保，资源回收最大化，经济效益及环保效益十分显著。

技术领域

本发明涉及废酸、碱性蚀刻液的环保处理技术领域，具体是一种废酸、碱性蚀刻液联合制备氧化铜和氯化铵的方法及其装置。

背景技术

废酸性蚀刻液约含铜10%左右，游离盐酸8%左右，氯化钠2%左右。现有处理废酸性蚀刻液的方法是：利用铁置换法生产海绵铜，回收完海绵铜的含大量铁及微量铜的废水需用氢氧化钙中和沉淀出铁渣送去填埋或回收，废水排至污水处理厂。该方法废水处理成本很高，且海绵铜生产过程中伴随有氢气产生，生产环境恶劣。

废碱性蚀刻液的主要成分为Cu（NH₃）₄Cl₂和Cu（NH₃）₄CO₃。现有处理碱性蚀刻液的方法是：加硫酸酸化，沉淀出碱式氯化铜，母液经脱掉微量铜后，加碱加热蒸发回收氨水，然后排放除去氨氮的盐水；碱式氯化铜再经硫酸酸化制备硫酸铜，经结晶硫酸铜后，母液继续与碱性蚀刻液反应，以此循环。该工艺原理的主要化学反应方程式如下：

4Cu（NH₃）₄Cl₂ + 5H₂SO₄ = CuCl₂ ·3Cu（OH）₂↓+ 5（NH₄）₂SO₄ + 6NH₄Cl；

2Cu（NH₃）₄CO₃ + 5H₂SO₄ = Cu₂（OH）₂SO₄↓+ 4（NH₄）₂SO₄ + 2CO₂↑；

CuCl₂ ·3Cu（OH）₂ + 3H₂SO₄ =3CuSO₄ + 2CuCl₂ + 6H₂O；

（NH₄）₂SO₄ + NH₄Cl +3NaOH = Na₂SO₄ + NaCl+ 3NH₃ ↑+ 3H₂O；

2NH₃ + H₂SO₄ = （NH₄）₂SO₄ 。

该处理过程虽然能得到硫酸铜产品，但是因氯含量严重超标，硫酸铜只能当粗产品或农用级产品销售，相对价值较低，更为重要的是，含有硫酸铵、氯化铵的废液很难加工成标准产品，只有加碱蒸氨排放，处理成本极高，也造成资源的浪费，经济上极不划算。