[发明专利]一种含铜污泥和含铜蚀刻废液的联合处理方法

说明书

本发明公开了一种含铜污泥和含铜蚀刻废液的联合处理方法，包括以下步骤：将酸性含铜蚀刻废液与含铜污泥共同制浆，用水调整固液比，用浓硫酸调整浆液pH至酸性，进行反应，过滤得到含铜料液和浸出渣；将浸出渣进行洗涤中和，得到尾渣；将所述含铜料液依次进行铜萃取、有机相洗涤、铜反萃，所述铜反萃所得溶液进行铜电积，得阴极铜。该方法利用两者酸碱中和反应，大大减少酸碱耗量，降低生产成本。最终的浸出渣含铜低于0.05％，可作为一般固体废物在利用。在铜萃取过程后，进行负载有机相洗涤，在采用水洗涤的过程中，洗涤液中携带出大量的氯离子和铁离子，显著减少了氯离子和铁离子转移到反萃液中，从而提升铜电积效率、增加阴极铜产品纯度。

技术领域

本发明属于含铜危险废物的无害化资源化利用技术领域，尤其涉及一种含铜污泥和含铜蚀刻废液的联合处理方法。

背景技术

印刷线路板(简称PCB)是电子产品的重要组成部分，随着近年来电子工业正在日益壮大，带动了PCB行业的迅速发展。在PCB生产过程中，蚀刻铜是最为重要的一个环节。该工序主要是用蚀刻液将覆铜箔基板上不需要的部分铜箔除去，将需要的部分铜箔保留下来，使之形成所需要的电路图形。蚀刻工序在PCB制造过程中非常重要，控制好蚀刻过程质量是确保整个PCB质量和性能的关键。

至今蚀刻液经历了约六种类型，主要包括：氯化铁蚀刻液、过硫酸铵蚀刻液、铬酸蚀刻液、亚氯酸钠蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、酸性氯化铜蚀刻液等。这六种蚀刻液中，前四种随着PCB行业的发展，暴露出多种弊端，已逐渐得到废弃；后两种性质优良，被PCB行业广泛使用。目前，在这后两种蚀刻液中，酸性氯化铜蚀刻液的用量较多。在采用酸性氯化铜蚀刻液进行蚀刻铜后，会产生大量的酸性蚀刻废液。

酸性蚀刻废液含有大量的铜离子、氯离子和废酸，后续回收工艺中和成本较高，设备腐蚀严重，产品杂质高，附加值低。申请号为CN201910484805.0的国内专利公开了生石灰熟石灰在线路板酸性蚀刻废液提取铜产品中的应用，该发明利用生石灰、熟石灰的碱性，进行中和反应，同时利用石灰溶解度低，缓慢释放OH^-，控制反应速度，将生石灰或熟石灰与水反应配制石灰乳或石灰水，与酸性蚀刻废液发生中和反应；通过调节pH，生成碱式氯化铜、氢氧化铜或利用氢氧化铜进一步生产电解铜。但是该方法中，后续提纯碱式氯化铜、氢氧化铜十分困难，成本高，会产生大量的污泥，且产品的附加值较低。同时在本领域中，常规酸性含铜蚀刻废液单独处理工艺均存在较大的碱耗，且较多的氯离子对产品质量会产生不利影响，造成生产成本较高，产品质量较差难以销售。

在PCB生产过程中同时也会产生大量的酸性含铜废水。对这类废水通常采用石灰中和沉淀处理。在石灰中和沉淀处理过程中，使重金属沉淀析出，会产生大量的含铜污泥。常规污泥处理工艺一般为采用硫酸浸出，酸耗成本较大，后续料液中残余酸仍得中和，处置成本仍居高不下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种含铜污泥和含铜蚀刻废液的联合处理方法。

一种含铜污泥和含铜蚀刻废液联合处理方法，包括以下步骤：将酸性含铜蚀刻废液与含铜污泥共同制浆，用水调整固液比，用浓硫酸调整浆液pH至酸性，进行反应，过滤得到含铜料液和浸出渣；将浸出渣进行洗涤中和，得到尾渣；将所述含铜料液依次进行铜萃取、有机相洗涤、铜反萃，所述铜反萃所得溶液进行铜电积，得阴极铜。

优选的，上述含铜污泥和含铜蚀刻废液联合处理方法，具体包括以下步骤：

S1、浸出：将酸性含铜蚀刻废液与含铜污泥共同制浆，用水调整固液比至1:5-10，加入浓硫酸，调整浆液pH至1.0-2.5，反应4-6h，过滤得到含铜料液和浸出渣；

在该步骤中，酸性含铜蚀刻废液中含有大量的H⁺和Cl^-，含铜污泥大部分的铜和铁均以氢氧化物形式存在，少量铜以硫化物形式存在。两者共同制浆，利用酸碱中和反应，可大大降低硫酸和液碱耗量，节约生产成本，同时氯离子的存在可以提高铜浸出率。浸出过程主要化学反应如下：