用pcb線路板廠的含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，特別涉及一種用PCB線路板廠的含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以PCB線路板廠的含銅廢液和銅氨廢液為原料，通過中和，過濾得到氫氧化銅(雜 質(zhì)較多)，水洗后，以氫氧化銅為中間體，與硫酸銅母液、自來水，按一定的比例配漿后，進(jìn)行 酸化、冷卻結(jié)晶，得到五水硫酸銅晶體。
[0003] 這種方法有如下缺點(diǎn)： 1、 氫氧化銅呈漿狀，水洗難度大，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，需增加洗水量，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的廢 水量大； 2、 以氫氧化銅為中間體，氫氧化銅中雜質(zhì)較多，影響產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量較差且不穩(wěn) 定； 3、 含有部分有機(jī)物，酸化時(shí)消耗部分硫酸，導(dǎo)致酸耗高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種減少廢水量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低硫酸酸耗的利用PCB 線路板廠的含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅的方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案： 用PCB線路板廠的含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅的方法，包括如下步驟： 51、 含銅廢液除雜 將銅離子的濃度為8~9%的含銅廢液15噸置于一除雜反應(yīng)罐中，取2~3kg的工業(yè)碳酸 鋇以及5~6kg活性炭粉加入到除雜反應(yīng)罐中，用銅氨液或氨水調(diào)節(jié)含銅廢液的pH值，使pH 值在1. 0~1. 5范圍內(nèi)，加入濃度約0. 15~0. 3%的高錳酸鉀溶液5~6kg，攪拌lh后，將除雜 反應(yīng)罐中的溶液經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，固液分離，使得雜質(zhì)以固體的形式分離出來，凈化的氯化 銅溶液備用； 52、 銅氨廢液除雜： 將銅離子的濃度為8~9%的銅氨廢液15噸置于一銅氨液除雜反應(yīng)罐中，用氨水或氯化 銅溶液反復(fù)調(diào)節(jié)銅氨廢液的pH值，使pH值在8. 2~8. 4之間，稱取2~3kg的工業(yè)碳酸鋇 以及5~6kg活性炭粉加入到銅氨液除雜反應(yīng)罐中，慢速攪拌lh，再經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，固液分 離，使得雜質(zhì)以固體的形式分離出來，凈化的銅氨溶液備用； 53、 濕堿銅的制備： 往堿銅合成罐中加如3~4m3的堿銅母液或自來水，在堿銅母液或自來水的過程中啟 動(dòng)堿銅合成罐的攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)到85r/min并打開堿銅合成罐的自循環(huán)系統(tǒng)，在堿銅合成 罐中加入晶種100~120kg，當(dāng)堿銅合成罐內(nèi)的物料溫度達(dá)到72-73°C時(shí)，加入體積比為3 :2 的凈化的氯化銅溶液以及凈化的銅氨溶液，在生產(chǎn)的過程中，保證堿銅合成罐內(nèi)反應(yīng)結(jié)晶 的溫度在72-73°C、攪拌的轉(zhuǎn)速為85r/min、控制進(jìn)料量約6噸/h，堿銅合成罐內(nèi)物料的pH值降至pH為4. 5后，緩慢調(diào)整凈化的氯化銅溶液以及凈化的銅氨溶液的流量大小，直到堿 銅合成罐內(nèi)的母液澄清，堿銅呈墨綠色，并保證堿銅合成罐攪拌的轉(zhuǎn)速為85r/min、溫度為 72-73°C、pH為4. 80-5. 00,當(dāng)堿銅合成罐內(nèi)液位接近罐頂時(shí)，打開放料閥，使其穩(wěn)定連續(xù)出 料，抽濾，得到廢液以及水分7~10%的濕堿銅，即堿式氯化銅，備用； 54、 配漿 將濕堿銅與堿銅母液或自來水制成配漿，備用； 55、 酸化冷卻結(jié)晶 在將配漿加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入98%濃硫酸，當(dāng)溫度上升至70°C時(shí)，開始取 樣觀察，待濃硫酸加入量為780~800kg時(shí)，減緩加酸速率，使流速約20kg/min，并觀察顏 色變化，當(dāng)漿料全部溶解，生成綠色透明溶液且pH值為1. 0-1. 5時(shí)，停止加入濃硫酸，保 溫8~12分鐘后，打開反應(yīng)釜冷卻進(jìn)水閥門，用冷卻水進(jìn)行冷卻，冷卻水的流量為0. 5m3/h， 冷卻至60°C，檢查反應(yīng)釜內(nèi)物料的狀況，如若顆粒偏細(xì)，則關(guān)閉冷卻水，使其自然冷卻，讓 晶體長(zhǎng)大，直至結(jié)晶正常，即晶體顆粒粒徑為20-60目，并調(diào)節(jié)冷卻水流量，將溫度下降至 25-30 °C，得到硫酸銅晶體混合液； 56、 凈化 將S5中得到的硫酸銅晶體混合液進(jìn)行洗滌抽濾，然后再離心分離即得凈化的硫酸銅， 洗滌抽濾與離心分離得到的液體為硫酸銅母液，該硫酸銅母液通過管道與堿銅合成罐以及 堿銅配漿罐連接，用于濕堿銅的制備或配漿。
[0006] 進(jìn)一步的，S4中的配漿為硫酸銅母液配漿，在配漿罐中加入lm3的銅離子含量為 6~9%的硫酸銅母液，并加入自來水至2m3,準(zhǔn)確稱取水分為7~10%的濕堿銅1500kg或水分 < 0. 3%的干堿銅1420kg，加入配漿罐，攪拌4~7分鐘，制成配漿，備用。
[0007] 作為另一種技術(shù)方案，S4中的配漿為自來水配漿，在自來水配漿罐中加入自來水 至2m3,準(zhǔn)確稱取水分為7~10%濕堿銅1650kg或水分< 0. 3%的干堿銅1550kg，加入配漿罐， 攪拌4~7分鐘，制成配漿，備用。
[0008] 進(jìn)一步地，S5中，結(jié)晶正常后冷卻水流量為2m3/h。
[0009] 優(yōu)選地，S2中，銅氨廢液中鉛含量高于0. 005%時(shí)，碳酸鋇加量，使用量為銅氨廢液 重量的1%。。
[0010] 進(jìn)一步地，所述S3中，廢液離心分離后得到的固體經(jīng)過水洗后，通過氣流烘干，得 到干的堿銅。
[0011] 優(yōu)選地，廢液以及離心分離后的液體經(jīng)過壓濾得到氯化銨廢水以及氫氧化銅漿， 該氫氧化銅漿用于含銅廢液除雜。
[0012] 本發(fā)明中，以堿式氯化銅為中間體，由于堿式氯化銅呈顆粒狀，氫氧化銅呈漿狀， 且堿式氯化銅合成處于高溫條件，固液分離時(shí)，雜質(zhì)、油污等與堿式氯化銅中間體分離更徹 底，在后續(xù)工藝過程中，降低了雜質(zhì)對(duì)硫酸銅產(chǎn)品質(zhì)量的影響，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下， 酸化終點(diǎn)的pH值為1. 0-1. 5,相比原工藝（pH 3)終點(diǎn)酸度明顯提高，本發(fā)明減少廢水 量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低硫酸酸耗。
【附圖說明】
[0013] 圖1為發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 現(xiàn)結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015] 實(shí)施例一 參照附圖1 用PCB線路板廠的含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅的方法，包括如下步驟： 51、 含銅廢液除雜 將銅離子的濃度為8%的含銅廢液15噸置于一除雜反應(yīng)罐中，取2kg的工業(yè)碳酸鋇以 及5kg活性炭粉加入到除雜反應(yīng)罐中，用銅氨液或氨水調(diào)節(jié)含銅廢液的pH值，使pH值在 1. 0~1. 5范圍內(nèi)，加入濃度約0. 2%的高錳酸鉀溶液5kg，攪拌lh后，將除雜反應(yīng)罐中的溶 液經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，固液分離，使得雜質(zhì)以固體的形式分離出來，凈化的氯化銅溶液備用； 52、 銅氨廢液除雜： 將銅離子的濃度為8%的銅氨廢液15噸置于一銅氨液除雜反應(yīng)罐中，用氨水或氯化 銅溶液反復(fù)調(diào)節(jié)銅氨廢液的pH值，使pH值在8. 2~8. 4之間，稱取2kg的工業(yè)碳酸鋇以 及5kg活性炭粉加入到銅氨液除雜反應(yīng)罐中，慢速攪拌lh，再經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，固液分離， 使得雜質(zhì)以固體的形式分離出來，凈化的銅氨溶液備用；本步驟中，銅氨廢液中鉛含量高于 0. 005%時(shí)，碳酸鋇加量，使用量為銅氨廢液重量的1%。。
[0016] S3、濕堿銅的制備： 往堿銅合成罐中加如3m3的堿銅母液或自來水，在堿銅母液或自來水的過程中啟動(dòng)堿 銅合成罐的攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速調(diào)到85r/min并打開堿銅合成罐的自循環(huán)系統(tǒng)，在堿銅合成罐中 加入晶種l〇〇kg，當(dāng)堿銅合成罐內(nèi)的物料溫度達(dá)到72-73°C時(shí)，加入體積比為3 :2的凈化的 氯化銅溶液以及凈化的銅氨溶液，在生產(chǎn)的過程中，保證堿銅合成罐內(nèi)反應(yīng)結(jié)晶的溫度在 72-73°C、攪拌的轉(zhuǎn)速為85r/min、控制進(jìn)料量約6噸/h，堿銅合成罐內(nèi)物料的pH值降至pH 為4. 5后，緩慢調(diào)整凈化的氯化銅溶液以及凈化的銅氨溶液的流量大小，直到堿銅合成罐 內(nèi)的母液澄清，堿銅呈墨綠色，并保證堿銅合成罐攪拌的轉(zhuǎn)速為85r/min、溫度為72-73°C、 pH為4. 80-5. 00,當(dāng)堿銅合成罐內(nèi)液位接近罐頂時(shí)，打開放料閥，使其穩(wěn)定連續(xù)出料，抽濾 制成水分8%的濕堿銅，備用，廢液離心分離后得到的固體經(jīng)過水洗后，通過氣流烘干，得到 干的堿銅，廢液以及離心分離后的液體經(jīng)過壓濾得到氯化銨廢水以及氫氧化銅漿，該氫氧 化銅漿運(yùn)用于含銅廢液除雜； 54、 配漿 在配漿罐中加入lm3的銅離子含量為6~9%的硫酸銅母液，并加入自來水至2m3,準(zhǔn)確稱 取水分為7~10%的濕堿銅1500kg或水分< 0. 3%的干堿銅1420kg，加入配漿罐，攪拌4~7分 鐘，制成配漿，備用； 55、 酸化冷卻結(jié)晶 在將配漿加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入98%濃硫酸，當(dāng)溫度上升至70°C時(shí)，開始取樣 觀察，待濃硫酸加入量為790kg時(shí)，減緩加酸速率，使流速約20kg/min，并觀察顏色變化，當(dāng) 漿料全部溶解，生成綠色透明溶液且pH值為1. 0-1. 5時(shí)，停止加入濃硫酸，保溫10分鐘后， 打開反應(yīng)釜冷卻進(jìn)水閥門，用冷卻水進(jìn)行冷卻，冷卻水的流量為0. 5m3/h，冷卻至60°C，檢查 反應(yīng)釜內(nèi)物料的狀況，如若顆粒偏細(xì)，則關(guān)閉冷卻水，使其自然冷卻，讓晶體長(zhǎng)大，直至結(jié)晶 正常，即晶體顆粒粒徑為20-60目，并調(diào)節(jié)冷卻水流量，使冷卻水流量為2m3/h將溫度下降 至25-30°C，得到硫酸銅晶體混合液； S6、凈化 將S5中得到的硫酸銅晶體混合液進(jìn)行洗滌抽濾，然后再離心分離即得凈化的硫酸銅， 洗滌抽濾與離心分離得到的液體為硫酸銅母液，該硫酸銅母液通過管道與堿銅合成罐以及 堿銅配漿罐連接，用于濕堿銅的制備或配漿。
[0017] 實(shí)施例二 用PCB線路板廠的含銅廢液