专利名称：旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明属于含铜废液处理技术领域，具体涉及一种流程短、成本低、高效环保的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺。
背景技术：
近年来，我国电子工业发展迅速，印刷线路板的生产逐渐在我国形成了规模产业， 在蚀刻过程中，常用的酸性蚀刻液有CuCl2蚀刻液和FeCl3蚀刻液。由于CuCl2蚀刻液兼有高蚀刻容量、高蚀刻效率、低成本以及环境污染相对较小等优点，被PCB厂广泛使用。因此， 印刷线路板蚀刻过程产生的蚀刻废液都是大量的含铜蚀刻废液，平均日产废蚀刻液在6000 吨以上。按120g/L计，每日可从废蚀刻液中回收铜600吨，全国每年从电路板蚀刻过程可回收铜20万吨。目前使用的回收铜方法如下
1)传统电解再生法
传统电解再生法虽然有效的回收了酸性氯化铜蚀刻废液中的铜，但是在电解过程中会产生大量的氯气，污染了环境加上氯气的强腐蚀性和剧毒性对人体有着巨大的危害，所以在工业上无法推广使用。2)金属置换法
金属置换法虽然具有原料易得，操作简单等优点，但也存在不足的地方，主要体现在金属粉用量大，成本高以及得到的铜产品只能是海绵铜，附加值不高。3)溶剂萃取电积法
对于大多数成分复杂的溶液一般选择萃取的方式将所要得到的金属离子通过萃取剂萃取得到。但是由于酸性蚀刻废液的酸度太高，游离酸浓度在150-250g/L，所以在萃取前要先用碱中和部分酸，然后在采用Lix系列萃取剂萃取，然后再用稀酸反萃，电解时还需要碱性物质调整酸度。所以萃取电积法，消耗的试剂多，经济型差。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种流程短、成本低、高效环保的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于包括以下步骤
1)将96%-98%的工业浓硫酸倒入反应器中，再将酸性氯化铜蚀刻废液倒进分液漏斗以 1-3滴/s的速度缓慢滴加到反应器中在反应温度为120°C _180°C下进行酸置换反应，所述的工业浓硫酸与酸性氯化铜蚀刻废液的投料体积比为0. 1-0. 3 :1，得到含硫酸铜晶体的溶液；
2)向步骤1)得到的含硫酸铜晶体的溶液中加蒸馏水稀释，得到稀释后的硫酸铜溶液， 溶液中铜离子浓度为60-80g/L，氯离子浓度为5-30g/L ；
3)将步骤2)得到的硫酸铜溶液用抽滤设备进行过滤，除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，得到的滤液转入循环槽中备用；4)将步骤3)得到的滤液作为电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，得到阴极铜管和电解液，所述的电流密度220-800A/m2，电解液流速为200-600L /h ；
5)将步骤4)得到的阴极铜管放入烫洗板槽，用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理， 得到干净的阴极铜管；
6)将步骤4)脱铜后的电解液返回至步骤1)作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤1)所述的酸性氯化铜蚀刻废液中铜离子浓度为100-130g/L，氯离子浓度为180-200g/L。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤1)所述的工业浓硫酸与酸性氯化铜蚀刻废液的体积比为0. 2 :1。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤3)所述的抽滤设备为旋片真空抽滤泵，所述的抽滤速度0. 9-1. lL/s。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的旋流电解装置个数为1-3个。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的电解液流速为220-550L /h ；
所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤5)所述的烫洗液是PH 2. 0-3. 0的稀硫酸液，烫洗板槽的温度为90-150°C，烫洗时间为15-20分钟。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤6)所述的脱铜后的电解液中铜离子浓度为2-7. 5g/L，返回步骤1)的酸置换工序作为置换酸使用，与酸性氯化铜蚀刻废液反应。所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的电解液流速为400-500L /h。通过采用上述技术，与现有技术相比较，本发明的有益效果如下
1)本发明使用工业浓硫酸并且有效的把体系中的氯离子转换成HC1，避免产生大量的氯气，污染环境和人身安全；
2 )本发明使用的旋流电解装置是由旋流电解槽及配套设备通过便携式或模块组装，方便安装拆卸移址；而且溶液闭路循环，没有有害气体的排放；选择性的对金属进行电解沉积，应用旋流电解技术可以更好的提纯铜；较高的电流密度及电流效率，试剂消耗少，降低生产成本，提高企业效益；
3)本发明通过旋流电解脱铜后的含铜酸液可以返回到酸置换工序作为置换酸使用，原料消耗少，降低了成本；
4)本发明的回收铜方法，流程短、成本低、高效环保，对酸性氯化铜蚀刻废液进行高效、 高纯度的电解提取，回收的阴极铜管纯度为99. 95%，总回收率为96%以上。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述
实施例1
将500ml的96%的工业浓硫酸倒入5L的烧杯中，再将3L的含铜离子浓度为100g/L， 氯离子浓度为200g/L的酸性氯化铜蚀刻废液倒入分液漏斗以1滴/s的速度缓慢滴加到5L 的烧杯中，在反应温度为180°C下进行酸置换反应，得到含硫酸铜晶体的溶液，加1800ml的蒸馏水稀释，稀释后的硫酸铜溶液含铜离子浓度为56g/L，氯离子浓度为20g/L，用抽滤设备进行过滤除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，抽滤速度为1. lL/s，得到的滤液电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，电解液体积为5. 2L，电流密度1000A/m2，电解液流速为400L /h，电解5小时，得到的阴极铜管放入烫洗板槽，在105°C温度下用PH 2.0 的稀硫酸烫洗液进行洗涤20分钟、干燥处理，得到干净的阴极铜管287克，回收率为96%，纯度99. 95% ；电解液中铜离子浓度为4g/L，返回至5L的烧杯中作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。实施例2:
将300ml的98%的工业浓硫酸倒入5L的烧杯中，再将3L的含铜离子浓度为130g/L， 氯离子浓度为180g/L的酸性氯化铜蚀刻废液倒入分液漏斗以3滴/s的速度缓慢滴加到5L 的烧杯中，在反应温度为120°C下进行酸置换反应，得到含硫酸铜晶体的溶液，加1500ml的蒸馏水稀释，稀释后的硫酸铜溶液含铜离子浓度为81g/L，氯离子浓度为30g/L，用抽滤设备进行过滤除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，抽滤速度为0. 9L/s，得到的滤液电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，电解液体积为4. 8L，电流密度800A/m2，电解液流速为^OL /h，电解4小时，得到的阴极铜管放入烫洗板槽，在115°C温度下用PH 3.0 的稀硫酸烫洗液进行洗涤18分钟、干燥处理，得到干净的阴极铜管355克，回收率为91%，纯度99. 95% ；电解液中铜离子浓度为7. ^g/L，返回至5L的烧杯中作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。实施例3:
将900ml的98%的工业浓硫酸倒入5L的烧杯中，再将3L含铜离子浓度为120g/L，氯离子浓度为200g/L的酸性氯化铜蚀刻废液倒入分液漏斗以2滴/s的速度缓慢滴加到5L的烧杯中，在反应温度为150°C下进行酸置换反应，得到含硫酸铜晶体的溶液，加1500ml的蒸馏水稀释，稀释后的硫酸铜溶液含铜离子浓度为66. 67g/L，氯离子浓度为10g/L，用抽滤设备进行过滤除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，抽滤速度为1. 0L/s，得到的滤液电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，电解液体积为5. 3L，电流密度550A/m2， 电解液流速为400L /h,电解3. 5小时，得到的阴极铜管放入烫洗板槽，在90°C温度下用PH 2. 5的稀硫酸烫洗液进行洗涤15分钟、干燥处理，得到干净的阴极铜管320克，回收率为 88. 89%，纯度99. 95% ；电解液中铜离子浓度为7. 4g/L，返回至5L的烧杯中作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。实施例4
将600ml的98%的工业浓硫酸倒入5L的烧杯中，再将3L含铜离子浓度为110g/L，氯离子浓度为170g/L的酸性氯化铜蚀刻废液倒入分液漏斗以2滴/s的速度缓慢滴加到5L的烧杯中，在反应温度为150°C下进行酸置换反应，得到含硫酸铜晶体的溶液，加1500ml的蒸馏水稀释，稀释后的硫酸铜溶液含铜离子浓度为64. 7g/L，氯离子浓度为18g/L，用抽滤设备进行过滤除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，抽滤速度为1. OL/s，得到的滤液电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，电解液体积为5L，电流密度550A/m2，电解液流速为400L /h，电解3. 5小时，得到的阴极铜管放入烫洗板槽，在150°C温度下用PH 3.0 的稀硫酸烫洗液进行洗涤18分钟、干燥处理，得到干净的阴极铜管350克，回收率为97. 1%， 纯度99. 95% ；电解液中铜离子浓度为2g/L，返回至5L的烧杯中作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。
实施例5:
将800ml的98%的工业浓硫酸倒入5L的烧杯中，再将3L的含铜离子120g/L，氯离子 190g/L的酸性氯化铜蚀刻废液倒入分液漏斗以2滴/s的速度缓慢滴加到5L的烧杯中， 在反应温度为160°C下进行酸置换反应，得到含硫酸铜晶体的溶液，加1500ml的蒸馏水稀释，稀释后的硫酸铜溶液含铜离子浓度为67. 9g/L，氯离子浓度为10g/L，用抽滤设备进行过滤除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，抽滤速度为1. OL/s，得到的滤液电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，电解液体积为5. 2L，电流密度800A/m2，电解液流速为500L /h，电解4小时，得到的阴极铜管放入烫洗板槽，在110°C温度下用PH 3. 0的稀硫酸烫洗液进行洗涤16分钟、干燥处理，得到干净的阴极铜管340克，回收率为94. 4%，纯度99. 95% ；电解液中铜离子浓度为4g/L，返回至5L的烧杯中作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。
权利要求
1.旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于包括以下步骤1)将96%-98%的工业浓硫酸倒入反应器中，再将酸性氯化铜蚀刻废液倒进分液漏斗以 1-3滴/s的速度缓慢滴加到反应器中在反应温度为120°C _180°C下进行酸置换反应，所述的工业浓硫酸与酸性氯化铜蚀刻废液的投料体积比为0. 1-0. 3 :1，得到含硫酸铜晶体的溶液；2)向步骤1)得到的含硫酸铜晶体的溶液中加蒸馏水稀释，得到稀释后的硫酸铜溶液， 溶液中铜离子浓度为60-80g/L，氯离子浓度为5-30g/L ；3)将步骤2)得到的硫酸铜溶液用抽滤设备进行过滤，除去悬浮物、有机质及颗粒状杂质，得到的滤液转入循环槽中备用；4)将步骤3)得到的滤液作为电解液从循环槽中流入旋流电解装置中进行旋流电解脱铜，得到阴极铜管和电解液，所述的电流密度220-800A/m2，电解液流速为200-600L /h ；5)将步骤4)得到的阴极铜管放入烫洗板槽，用含稀硫酸的烫洗液进行洗涤、干燥处理， 得到干净的阴极铜管；6)将步骤4)脱铜后的电解液返回至步骤1)作为置换酸，用于与酸性氯化铜蚀刻废液反应得到硫酸铜溶液，重复使用。
2.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤1)所述的酸性氯化铜蚀刻废液中铜离子浓度为100-130g/L，氯离子浓度为180-200g/L。
3.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤1)所述的工业浓硫酸与酸性氯化铜蚀刻废液的体积比为0. 2 :1。
4.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤3)所述的抽滤设备为旋片真空抽滤泵，所述的抽滤速度0. 9-1. lL/s。
5.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的旋流电解装置个数为1-3个。
6.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的电解液流速为220-550L /h。
7.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤5)所述的烫洗液是PH 2.0-3.0的稀硫酸液，烫洗板槽的温度90-150°C，烫洗时间为 15-20分钟。
8.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤6)所述的脱铜后的电解液中铜离子浓度为2-7. 5g/L，返回步骤1)的酸置换工序作为置换酸使用，与酸性氯化铜蚀刻废液反应。
9.根据权利要求1所述的旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，其特征在于步骤4)所述的电解液流速为400-500L /h。
全文摘要
旋流电解处理酸性氯化铜蚀刻液回收铜工艺，属于含铜废液处理技术领域。它以酸性氯化铜蚀刻废液为原料，在120℃-180℃下经过酸置换转换体系，得到硫酸铜晶体，在经过蒸馏水稀释溶解成硫酸铜溶液，再由精密过滤设备过滤，得到的滤液经过旋流电解脱铜，所得到的铜管经过微酸烫洗。本发明通过便携式或模块组装，旋流电解槽及配套设备方便安装拆卸移址；溶液闭路循环，没有有害气体的排放；选择性的对金属进行电解沉积，应用旋流电解技术可以更好的提纯铜；较高的电流密度及电流效率，试剂消耗少，降低了生产成本，提高企业效益；对溶液进行高效、高纯度的电解提取，回收的铜为标准阴极铜,总回收率为96%以上。
文档编号C25C7/00GK102418099SQ20111041109
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者侯新常, 吴燕, 吴燕丽, 彭强林, 林元吉, 甘海平, 邓涛 申请人:嘉兴科菲冶金科技股份有限公司