一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置，所述方法包括以下步骤：1、将经电解和铁置换提铜后的微蚀废液收集到收集槽中；2、将上述预处理后的废液与棕化废液按一定比例进行混合，在反应釜中搅拌反应一段时间，然后向其中分批加入以铁粉为主的还原剂，搅拌反应一段时间；3、将上述反应釜中反应完全的废液抽到过滤槽中过滤，得到海绵铜粉，滤液中含有大量亚铁，可用于废水站的废水处理。本发明对经电解提铜后的微蚀废液加以进一步置换提铜，置换废液与棕化液混合在还原剂存在下回收棕化废液中的铜，最终产生的废液还可以作为废水站的处理药剂，流程简单，操作方便，具有较高的经济价值，实现了棕化液资源化回收铜的目的。
【专利说明】一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废液的资源化利用方法，特别涉及一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置。
[0002]
【背景技术】
在PCB行业中，由于棕化处理工序是一个化学蚀铜反应过程，当棕化液溶铜量超标导致棕化作用失效而产生棕化废液。棕化液主要含高浓度的硫酸、双氧水、聚乙二醇、有机类铜微蚀刻剂(如唑、吡咯等化合物)、以及有机类双氧水稳定剂(如EDTA、苯磺酸、巯基乙酸类)，废液中同时溶解了大量铜离子(3(T50g/L)。据统计:国内外90%以上的印刷线路板厂家采用棕氧化技术，国内年产棕化废液高达7000万吨。
[0003]常见的棕化废液处理方法有吸附法、化学沉淀法、电解法、电渗析法、氧化降解、萃取法、直接置换法等，但由于单位质量吸附剂的吸附量有限，吸附法不适合对高浓度的棕化废液处理，可用作为深度水处理；在加入NaOH、Na2S等试剂对棕化废液沉降处理中，产生沉淀物的纯度低、难分离，不是理想的沉铜方法；在电解、电渗透处理过程中，易在电极和离子交换膜表面成膜，处理效率低下；在萃取、树脂吸附处理中，都不能很好的分离有机物和铜离子；氧化降解法成本太高；由于棕化废液中铜离子都是以稳定的络合物形态存在，直接加入活波金属进行置换无法进行。
[0004]PCB生产过程中多处会采用微蚀工艺对产品表面铜层进行粗化处理，会产生大量含有硫酸和双氧水的微蚀废液，废液中同时溶解了大量铜离子(15?30g/L)。目前大部分PCB厂直接将微蚀废液作为废酸处理，不仅提高了废水中铜排放达标的难度，也降低了其中铜的经济价值。少数企业已经开始对微蚀废液进行电解处理回收纯度较高的铜，之后将电解后的废液排往废水站，但这股废水中往往还含有3?5g/L以下的铜，还有很大的资源化利用空间。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题就是克服目前技术中的不足，提供一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置，尽可能分离回收棕化废液和微蚀废液中的铜，并降低综合处理成本。
[0006]本发明是这样来实现的，棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的装置包括微蚀废液收集槽、微蚀废液电解槽、微蚀废液置换反应釜、微蚀废液过滤槽、微蚀废液储存槽、棕化废液收集槽、棕化废液反应釜、棕化废液过滤槽、棕化废液储存槽，其特征是微蚀废液收集槽连接微蚀废液电解槽，微蚀废液电解槽连接微蚀废液置换反应釜，微蚀废液置换反应釜连接微蚀废液过滤槽，微蚀废液过滤槽连接微蚀废液储存槽，棕化废液收集槽连接棕化废液反应釜，棕化废液反应釜连接棕化废液过滤槽，棕化废液过滤槽连接棕化废液储存槽。
[0007]棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法包括以下步骤:
步骤I JfPCB生产线上产生的微蚀废液收集到微蚀废液收集槽I中，然后每批次抽1000L的微蚀废液到微蚀废液电解槽2中，电解槽2阳极采用钛为基质表层涂覆钌铱氧化物制成的网状电极，阴极为铜片，废液中的铜离子在阴极被还原为铜板，电解后废液铜含量
4.2g/L。电解提铜后的废液接着被抽到微蚀废液置换反应釜3中，加入铁粉搅拌反应，反应30min后将含有铜粉的废液抽到微蚀废液过滤槽4，分离出铜粉，滤液收集到微蚀废液储存槽5中备用。
[0008]步骤2 JfPCB生产线上产生的棕化废液收集到棕化废液收集槽6中，随后将1000L棕化废液和1000L经电解和铁置换提铜后的微蚀废液按比例在棕化废液反应釜7中进行混合，充分搅拌反应30min，使得棕化废液中与有机添加剂紧密络合的铜离子游离出来。
[0009]步骤3、分三批(Omin, 1min, 20min)加入废铁系还原剂35kg到棕化废液反应爸7中，搅拌反应，将废液中的铜置换出来，反应40min后将含有铜粉的废液抽到棕化废液过滤槽8，分离出含过量铁粉的还原铜粉43.3kg，滤液收集到棕化废液储存槽9中，该处理后的废液铜含量为0.8g/L，含有较高浓度的亚铁离子，用于废水站的废水处理。
[0010]根据现场环境的要求，可以调节棕化废液反应釜中pH到2?4，以减少酸雾和氢气的产生。
[0011]本发明对经电解和铁置换提铜后的微蚀废液加以利用，回收棕化废液中铜，具有较高的经济价值，该方法中各种中间和最终产物都有各自的价值或用途，减少了污染物产生，实现了环境友好型的资源化回收目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的装置示意图。
[0013]
【具体实施方式】
为详细说明本发明的结构特征、技术手段以及所实现的目的及效果，以下结合实施方式并配合附图进行详细说明。
[0014]一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置，所述装置包括微蚀废液收集槽I (容积5000L)、微蚀废液电解槽2 (容积2000L)、微蚀废液置换反应釜3 (容积2000L)、微蚀废液过滤槽4、微蚀废液储存槽5 (容积5000L)、棕化废液收集槽6 (容积5000L)、棕化废液反应釜7(容积2500L)、棕化废液过滤槽8、棕化废液储存槽9(容积8000L)以及储药槽、水泵和真空泵。
[0015]实施例1:
将PCB生产线上产生的微蚀废液(铜含量为21.5g/L)收集到微蚀废液收集槽I中，然后每批次抽100L的微蚀废液到微蚀废液电解槽2中，电解槽2阳极采用钛为基质表层涂覆钌铱氧化物制成的网状电极，阴极为铜片，废液中的铜离子在阴极被还原为铜板，电解后废液铜含量4.2g/L。电解提铜后的废液接着被抽到微蚀废液置换反应釜3中，加入铁粉搅拌反应，反应30min后将含有铜粉的废液抽到微蚀废液过滤槽4，分离出铜粉，滤液(铜含量为0.2g/L)收集到微蚀废液储存槽5中备用。
[0016]将PCB生产线上产生的棕化废液(铜含量约30.7g/L)收集到棕化废液收集槽6中，随后将100L棕化废液和100L经电解和铁置换提铜后的微蚀废液按比例在棕化废液反应釜7中进行混合，充分搅拌反应30min，使得棕化废液中与有机添加剂紧密络合的铜离子游离出来。分三批(0min，10min，20min)加入废铁系还原剂35kg，搅拌反应，将废液中的铜置换出来。反应40min后将含有铜粉的废液抽到棕化废液过滤槽8，分离出含过量铁粉的还原铜粉43.3kg，滤液收集到棕化废液储存槽9中，该处理后的废液铜含量为0.8g/L，含有较高浓度的亚铁离子。
[0017]本发明对经电解和铁置换提铜后的微蚀废液加以利用，回收棕化废液中95%以上的铜，最终产生的废液还可以作为废水站的处理药剂，流程简单，操作方便，具有较高的经济价值，该方法中各种中间和最终产物都有各自的价值或用途，基本无额外污染物产生，实现了环境友好型的资源化回收目的。
[0018]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围。凡是利用本发明及附图内容所作之结构、材料和用途的变换，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: 步骤I JfPCB生产线上产生的微蚀废液收集到微蚀废液收集槽I中，然后每批次抽100L的微蚀废液到微蚀废液电解槽2中，电解槽2阳极采用钛为基质表层涂覆钌铱氧化物制成的网状电极，阴极为铜片，废液中的铜离子在阴极被还原为铜板，电解后废液铜含量4.2g/L ;电解提铜后的废液接着被抽到微蚀废液置换反应釜3中，加入铁粉搅拌反应，反应30min后将含有铜粉的废液抽到微蚀废液过滤槽4，分离出铜粉，滤液收集到微蚀废液储存槽5中备用； 步骤2、将PCB生产线上产生的棕化废液收集到棕化废液收集槽6中，随后将1000L棕化废液和1000L经电解和铁置换提铜后的微蚀废液按比例在棕化废液反应釜7中进行混合，充分搅拌反应30min，使得棕化废液中与有机添加剂紧密络合的铜离子游离出来； 步骤3、分三批(Omin，10min,20min)加入废铁系还原剂35kg到棕化废液反应釜7中，搅拌反应，将废液中的铜置换出来，反应40min后将含有铜粉的废液抽到棕化废液过滤槽8，分离出含过量铁粉的还原铜粉43.3kg，滤液收集到棕化废液储存槽9中，该处理后的废液铜含量为0.8g/L，含有较高浓度的亚铁离子，用于废水站的废水处理。
2.根据权利要求1所述的一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法，其特征是调节棕化废液反应釜中PH到2?4，以减少酸雾和氢气的产生。
3.一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的装置，其特征在于:该装置包括微蚀废液收集槽、微蚀废液电解槽、微蚀废液置换反应釜、微蚀废液过滤槽、微蚀废液储存槽、棕化废液收集槽、棕化废液反应釜、棕化废液过滤槽、棕化废液储存槽，其特征是微蚀废液收集槽连接微蚀废液电解槽，微蚀废液电解槽连接微蚀废液置换反应釜，微蚀废液置换反应釜连接微蚀废液过滤槽，微蚀废液过滤槽连接微蚀废液储存槽，棕化废液收集槽连接棕化废液反应釜，棕化废液反应釜连接棕化废液过滤槽，棕化废液过滤槽连接棕化废液储存槽。
【文档编号】C25C1/12GK104451770SQ201410792972
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月20日 优先权日:2014年12月20日
【发明者】尹丽, 查红平, 何立发 申请人:井冈山大学