用pcb线路板厂的含铜废液生产硫酸铜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工领域，特别涉及一种用PCB线路板厂的含铜废液生产硫酸铜的方 法。
【背景技术】
[0002] 以PCB线路板厂的含铜废液和铜氨废液为原料，通过中和，过滤得到氢氧化铜(杂 质较多)，水洗后，以氢氧化铜为中间体，与硫酸铜母液、自来水，按一定的比例配浆后，进行 酸化、冷却结晶，得到五水硫酸铜晶体。
[0003] 这种方法有如下缺点： 1、 氢氧化铜呈浆状，水洗难度大，为确保产品质量，需增加洗水量，从而导致产生的废 水量大； 2、 以氢氧化铜为中间体，氢氧化铜中杂质较多，影响产品质量，产品质量较差且不稳 定； 3、 含有部分有机物，酸化时消耗部分硫酸，导致酸耗高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种减少废水量，提高产品质量，降低硫酸酸耗的利用PCB 线路板厂的含铜废液生产硫酸铜的方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案： 用PCB线路板厂的含铜废液生产硫酸铜的方法，包括如下步骤： 51、 含铜废液除杂 将铜离子的浓度为8~9%的含铜废液15吨置于一除杂反应罐中，取2~3kg的工业碳酸 钡以及5~6kg活性炭粉加入到除杂反应罐中，用铜氨液或氨水调节含铜废液的pH值，使pH 值在1. 0~1. 5范围内，加入浓度约0. 15~0. 3%的高锰酸钾溶液5~6kg，搅拌lh后，将除杂 反应罐中的溶液经过压滤机压滤，固液分离，使得杂质以固体的形式分离出来，净化的氯化 铜溶液备用； 52、 铜氨废液除杂： 将铜离子的浓度为8~9%的铜氨废液15吨置于一铜氨液除杂反应罐中，用氨水或氯化 铜溶液反复调节铜氨废液的pH值，使pH值在8. 2~8. 4之间，称取2~3kg的工业碳酸钡 以及5~6kg活性炭粉加入到铜氨液除杂反应罐中，慢速搅拌lh，再经过压滤机压滤，固液分 离，使得杂质以固体的形式分离出来，净化的铜氨溶液备用； 53、 湿碱铜的制备： 往碱铜合成罐中加如3~4m3的碱铜母液或自来水，在碱铜母液或自来水的过程中启 动碱铜合成罐的搅拌机，转速调到85r/min并打开碱铜合成罐的自循环系统，在碱铜合成 罐中加入晶种100~120kg，当碱铜合成罐内的物料温度达到72-73°C时，加入体积比为3 :2 的净化的氯化铜溶液以及净化的铜氨溶液，在生产的过程中，保证碱铜合成罐内反应结晶 的温度在72-73°C、搅拌的转速为85r/min、控制进料量约6吨/h，碱铜合成罐内物料的pH值降至pH为4. 5后，缓慢调整净化的氯化铜溶液以及净化的铜氨溶液的流量大小，直到碱 铜合成罐内的母液澄清，碱铜呈墨绿色，并保证碱铜合成罐搅拌的转速为85r/min、温度为 72-73°C、pH为4. 80-5. 00,当碱铜合成罐内液位接近罐顶时，打开放料阀，使其稳定连续出 料，抽滤，得到废液以及水分7~10%的湿碱铜，即碱式氯化铜，备用； 54、 配浆 将湿碱铜与碱铜母液或自来水制成配浆，备用； 55、 酸化冷却结晶 在将配浆加入反应釜中，在反应釜中加入98%浓硫酸，当温度上升至70°C时，开始取 样观察，待浓硫酸加入量为780~800kg时，减缓加酸速率，使流速约20kg/min，并观察颜 色变化，当浆料全部溶解，生成绿色透明溶液且pH值为1. 0-1. 5时，停止加入浓硫酸，保 温8~12分钟后，打开反应釜冷却进水阀门，用冷却水进行冷却，冷却水的流量为0. 5m3/h， 冷却至60°C，检查反应釜内物料的状况，如若颗粒偏细，则关闭冷却水，使其自然冷却，让 晶体长大，直至结晶正常，即晶体颗粒粒径为20-60目，并调节冷却水流量，将温度下降至 25-30 °C，得到硫酸铜晶体混合液； 56、 净化 将S5中得到的硫酸铜晶体混合液进行洗涤抽滤，然后再离心分离即得净化的硫酸铜， 洗涤抽滤与离心分离得到的液体为硫酸铜母液，该硫酸铜母液通过管道与碱铜合成罐以及 碱铜配浆罐连接，用于湿碱铜的制备或配浆。
[0006] 进一步的，S4中的配浆为硫酸铜母液配浆，在配浆罐中加入lm3的铜离子含量为 6~9%的硫酸铜母液，并加入自来水至2m3,准确称取水分为7~10%的湿碱铜1500kg或水分 < 0. 3%的干碱铜1420kg，加入配浆罐，搅拌4~7分钟，制成配浆，备用。
[0007] 作为另一种技术方案，S4中的配浆为自来水配浆，在自来水配浆罐中加入自来水 至2m3,准确称取水分为7~10%湿碱铜1650kg或水分< 0. 3%的干碱铜1550kg，加入配浆罐， 搅拌4~7分钟，制成配浆，备用。
[0008] 进一步地，S5中，结晶正常后冷却水流量为2m3/h。
[0009] 优选地，S2中，铜氨废液中铅含量高于0. 005%时，碳酸钡加量，使用量为铜氨废液 重量的1%。。
[0010] 进一步地，所述S3中，废液离心分离后得到的固体经过水洗后，通过气流烘干，得 到干的碱铜。
[0011] 优选地，废液以及离心分离后的液体经过压滤得到氯化铵废水以及氢氧化铜浆， 该氢氧化铜浆用于含铜废液除杂。
[0012] 本发明中，以碱式氯化铜为中间体，由于碱式氯化铜呈颗粒状，氢氧化铜呈浆状， 且碱式氯化铜合成处于高温条件，固液分离时，杂质、油污等与碱式氯化铜中间体分离更彻 底，在后续工艺过程中，降低了杂质对硫酸铜产品质量的影响，在保证产品质量的情况下， 酸化终点的pH值为1. 0-1. 5,相比原工艺（pH 3)终点酸度明显提高，本发明减少废水 量，提高产品质量，降低硫酸酸耗。
【附图说明】
[0013] 图1为发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014] 现结合附图，详细说明本发明。
[0015] 实施例一 参照附图1 用PCB线路板厂的含铜废液生产硫酸铜的方法，包括如下步骤： 51、 含铜废液除杂 将铜离子的浓度为8%的含铜废液15吨置于一除杂反应罐中，取2kg的工业碳酸钡以 及5kg活性炭粉加入到除杂反应罐中，用铜氨液或氨水调节含铜废液的pH值，使pH值在 1. 0~1. 5范围内，加入浓度约0. 2%的高锰酸钾溶液5kg，搅拌lh后，将除杂反应罐中的溶 液经过压滤机压滤，固液分离，使得杂质以固体的形式分离出来，净化的氯化铜溶液备用； 52、 铜氨废液除杂： 将铜离子的浓度为8%的铜氨废液15吨置于一铜氨液除杂反应罐中，用氨水或氯化 铜溶液反复调节铜氨废液的pH值，使pH值在8. 2~8. 4之间，称取2kg的工业碳酸钡以 及5kg活性炭粉加入到铜氨液除杂反应罐中，慢速搅拌lh，再经过压滤机压滤，固液分离， 使得杂质以固体的形式分离出来，净化的铜氨溶液备用；本步骤中，铜氨废液中铅含量高于 0. 005%时，碳酸钡加量，使用量为铜氨废液重量的1%。。
[0016] S3、湿碱铜的制备： 往碱铜合成罐中加如3m3的碱铜母液或自来水，在碱铜母液或自来水的过程中启动碱 铜合成罐的搅拌机，转速调到85r/min并打开碱铜合成罐的自循环系统，在碱铜合成罐中 加入晶种l〇〇kg，当碱铜合成罐内的物料温度达到72-73°C时，加入体积比为3 :2的净化的 氯化铜溶液以及净化的铜氨溶液，在生产的过程中，保证碱铜合成罐内反应结晶的温度在 72-73°C、搅拌的转速为85r/min、控制进料量约6吨/h，碱铜合成罐内物料的pH值降至pH 为4. 5后，缓慢调整净化的氯化铜溶液以及净化的铜氨溶液的流量大小，直到碱铜合成罐 内的母液澄清，碱铜呈墨绿色，并保证碱铜合成罐搅拌的转速为85r/min、温度为72-73°C、 pH为4. 80-5. 00,当碱铜合成罐内液位接近罐顶时，打开放料阀，使其稳定连续出料，抽滤 制成水分8%的湿碱铜，备用，废液离心分离后得到的固体经过水洗后，通过气流烘干，得到 干的碱铜，废液以及离心分离后的液体经过压滤得到氯化铵废水以及氢氧化铜浆，该氢氧 化铜浆运用于含铜废液除杂； 54、 配浆 在配浆罐中加入lm3的铜离子含量为6~9%的硫酸铜母液，并加入自来水至2m3,准确称 取水分为7~10%的湿碱铜1500kg或水分< 0. 3%的干碱铜1420kg，加入配浆罐，搅拌4~7分 钟，制成配浆，备用； 55、 酸化冷却结晶 在将配浆加入反应釜中，在反应釜中加入98%浓硫酸，当温度上升至70°C时，开始取样 观察，待浓硫酸加入量为790kg时，减缓加酸速率，使流速约20kg/min，并观察颜色变化，当 浆料全部溶解，生成绿色透明溶液且pH值为1. 0-1. 5时，停止加入浓硫酸，保温10分钟后， 打开反应釜冷却进水阀门，用冷却水进行冷却，冷却水的流量为0. 5m3/h，冷却至60°C，检查 反应釜内物料的状况，如若颗粒偏细，则关闭冷却水，使其自然冷却，让晶体长大，直至结晶 正常，即晶体颗粒粒径为20-60目，并调节冷却水流量，使冷却水流量为2m3/h将温度下降 至25-30°C，得到硫酸铜晶体混合液； S6、净化 将S5中得到的硫酸铜晶体混合液进行洗涤抽滤，然后再离心分离即得净化的硫酸铜， 洗涤抽滤与离心分离得到的液体为硫酸铜母液，该硫酸铜母液通过管道与碱铜合成罐以及 碱铜配浆罐连接，用于湿碱铜的制备或配浆。
[0017] 实施例二 用PCB线路板厂的含铜废液