[发明专利]处理酸性氯化铜废液以回收铜及衍生多元氯化铝方法

说明书

本发明系有关一种酸性氯化铜废液回收加工之处理方法，尤其能完全回收废铜液而无二次污染产生，且经由简单加工能产制多元氯化铝及硫酸铜等价值性产品。

随着国内环保意识之抬头及政府环境保护政策之积极推动，国内大部分生产制造业有产生废水者，皆投入不少资金进行水污染防治设施之施工改善及维护管理。

而水处理工程技术则以物理、化学及生物处理等三种技术为主。其中，化学处理常占着举足轻重之地位。化学处理中之混凝（Coagulation）及絮凝（Flocculation）技术又为去除废水中悬浮固体（Suspended  Solide）及因悬浮物所产生化学耗氧量（Chemocal  Oxygen  Demand，COD）及生化耗氧量（Biochemical  Oxygen  Demand，BOD）之最常用方法。

化学混凝剂目前以铁系（Ferric）及铝系（Aluminum）为主，其中铝系药剂则以多元氯化铝（Poly  Aluminum  Chloride，PAC）最受肯定与采用，因其具有适用行业范围广，反应速度快及絮凝物沉降速度快等优点。

以国内之电路板制造业为例，其所产生之酸性氯化铜（Cupric  Chliride）废液即为环保署所规定之有害事业废弃物。目前，此类酸性氯化铜废液在回收后先以废铜进行饱和化处理，再以碱性沉淀法分离，之后加入硫酸制成硫酸铜，其反应如下：

此种方式虽可处理氯化铜废液，但相对的会产生大量氯化铵（Amoniumchloride）或氯化钠（Sodium  Chloride）等二次污染废液，殊不理想。

另，如上述，目前常被采用之铝系药剂多元氯化铝（PAC），现今之制造方法皆为以氢氧化铝（Aluminum  Hydroxide）水溶液加入适量盐酸进行配位基取代反应后制成，其反应式如下：

此种制法只是为了制造出多元氯化铝，并必需购入氢氧化铝及盐酸等作为原料，其多无氯化铝之制造成本较为昂贵。

本发明即在提供一种处理酸性氯化铜废液之新方法以回收铜及衍生多元氯化铝，主要系以回收之酸性氯化铜废液作为起始物，先以铝进行氧化还原反应取代出原氯化铜中之铜（以铜泥方式沉淀析出），其铜泥经水洗后加入硫酸即能制成硫酸铜，而其上清液则为氯化铝（Aluminum  Chloride）水溶液，此溶液经倾出过滤后加入适当比例之液碱（Sodium  Hydroxide）后进行配合反应（Complex  Reaction）即能衍生多元氯化铝（PAC）;氯化铜废液因而被完全回收利用，无任何二次废液产生，并能同时衍生铜粉、多元氯化铝或硫酸铜等高价值产品，此为本案之主要发明目的。

以下将就本发明之化学反应式及实验室反应步骤详述本发明之新颖性及其他特点如下：

本发明之方法系先以回收之氯化铜废液为起始液，并以铝（Aluminum）进行氧化还原反应取代出原氯化铜中之铜（以铜泥方式沉淀析出），其反应式如后：

此反应在实验室之步骤乃先以回收之废液CuCl₂（ag）（墨绿色，比重1.4，含铜量每吨约120-150kg）1000ml，加入100g之铝片（废铝材回收切片），放热反应同时产生大量之深棕色沉淀物（铜粉），持续搅拌反应约一小时后静置一小时。

由上一步骤所生成之上清液AlCl₃（ag）为氯化铝水溶液，经加入适当比例之液碱（Sodium Hydroxide）后进行配合反应以生成所需之多元氯化铝（PAC），反应式如下：