[发明专利]从酸、碱性含铜废液中回收硫酸铜的方法

说明书

本发明涉及一种从酸、碱性含铜废液中回收硫酸铜的方法，尤其涉及一种制造电脑PC板或清洗液所产生的酸性或碱性含铜废液的回收处理制备硫酸铜的方法。经过处理后的含铜废液，其中所含有的有害物降低到可排放标准，制得的硫酸铜的产品品质高，对环境不产生污染。

目前广泛采用的含铜废液的回收处理方法其工艺流程如图4所示，首先，直接将酸性含铜废液以及碱性含铜废液同时加到同一中和槽中并加以搅拌，搅拌的同时产生氢氧化铜沉淀的滤饼。反应后经过滤，将滤饼以人工取出而滤液则直接排放。人工取出的滤饼再放置到另一中和槽中，加入50％(重量)的硫酸，与滤饼中的氢氧化铜发生中和反应产生硫酸铜结晶，反应后将其送入一离心脱水机内脱水，脱水后的固体硫酸铜再经曝晒后成为处理后的成品，而含硫酸铜的液体则直接排放到环境中，含铜废液的这种回收处理过程中所产生的废水同样也严重污染生态环境，称之为二次污染，另一方面，回收的硫酸铜产品质量低劣。综合起来存在下述几个不足之处：

a.该方法是将酸性以及碱性含铜废液直接混合注入中和槽中搅拌，由于两者浓度很高，因此彼此混合时反应速度很快，因而使体系温度瞬间升高，因而所产生固态沉淀的滤饼颗粒极细，使在筛滤排放滤液时容易因过滤不周而造成其随滤液排放损失，更进一步造成了河川水质污染，而由于滤饼的流失则又同时使硫酸铜成品的产率降低；其次，则由于酸、碱的瞬间中和，而容易有酸性气体同时溢出，因而造成空气污染，严重威胁生态环境。

b.在实施酸、碱性含铜废液中和时，由于未控制其pH值，以致于滤液Cu²⁺离子的浓度始终维持在300-10000ppm的高浓度，而该含量已大大超出人体所能承受的规定限度而且目前对滤液的处理方式是采取直接排放的方式，对于河川以及环境产生很大的污染。

c.在第一次中和搅拌完毕后，该方法需以人工将固态滤饼取出再置于另一中和结晶槽中，然而，在取出的同时，由于容易使其上未清除干净的残留滤液随之被取出而造成滤饼在中和结晶槽中结晶的不纯物含量增高，影响硫酸铜成品的品质。

d.在该方法中滤饼进入第二次中和结晶槽中时，需持续加入含量为50％(重量)的硫酸中和，不仅容易造成中和系统的总体客积不断增加，以致于必需不断排放而增加污染，此外，也严重降低了结晶的生成率，而维持在约50％以下。

e.在第二次中和结晶时，无加温以及冷却程序，乃采取直接注入中和的方式，使硫酸以及滤饼在中和静置一晚后再取出结晶，其结晶颗粒大小不均且差别甚大，形成的结晶成品品质有缺陷，而结晶粒中更由于容易混有诸如氢氧化铜以及有机物等污染物，而使硫酸铜成品的纯度及品质显着降低，再者，由于其在容槽中的处理时间为16-24小时，使其生产效能降低而单位产量减少。

f.在第二次中和结晶完成时，该方法将液态硫酸铜溶液直接排放河川，由于其中含铜离子含量大于100000ppm，除造成了对环境的严重污染外，且亦使可用成品的主要成份流失而造成生成率偏低。

g.最后，由于该方法成品制作完成时是将固态硫酸铜直接以曝晒晾干的方式进行，然而，此一方式却容易因硫酸铜体积较大而发生晾干不均的情形，以及，在硫酸铜内容易夹杂灰尘使其品质降低，而曝晒所需的空间亦同时形成了其实施上的缺点。

综前所述，含铜废液回收再处理成为可用品的常规作业方法，不仅在制作成品品质上令人置疑外，最严重的是其所造成的公害污染更深远的影响并威胁着人类的生存空间，其在实用性上仍属于一种只重生产而忽略生存的落后设计，终非一为人们所能接受及使用的方法。

本发明的主要目的是为克服现有技术的不足之处而发明的一种从酸、碱性含铜废液中回收硫酸铜的方法，采用本发明的方法，回收得到的硫酸铜成品的纯度及品质高，处理后的废水不污染环境。解决前述技术缺点的具体方法逐项条列于以下：

1.按照本发明的方法，酸性含铜废液注入中和槽中之前，适当加以稀释，如此可使中和槽中沉淀的滤饼颗粒增大，过滤时可防止其随滤液排出，以避免造成污染以及降低产率。

2.按照本发明的方法，控制中和槽中的pH值并使过滤后的滤液经由特殊设计的离子交换树脂塔，可使滤液中含铜离子量维持在最低而不影响人体，使排放的滤液可直接排放于河川而不造成二次污染。

3.按照本发明的方法，利用离心分离机将滤饼以及滤液分离，再将滤饼以去离子水清洗，防止残留滤液夹杂不纯物质而影响成品纯度。