一种含镍蚀刻废液的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保技术领域，特别是一种含镍蚀刻废液的处理方法。
【背景技术】
[0002]在印制线路板生产过程中，通常采用高浓度液态FeC13来蚀刻铁族金属与难熔金属(如镍)组成的荫罩。用高浓度三氯化铁作为蚀刻液，可使整个蚀刻反应温和地进行而不会产生气泡，从而生产出表面致密、品质好的荫罩。但是，随着蚀刻工序的持续进行，在蚀刻过程中，三氯化铁会被蚀刻金属铁和镍还原为二氯化铁，产生的氯化镍也会进入至蚀刻液中。这样，蚀刻液中三氯化铁浓度下降，蚀刻效率与效果随之下降；同时，蚀刻液中的Nj2+浓度随之升高，导致了蚀刻表面粗糙化，影响线路板产品质量。为了避免蚀刻效率的下降和保证产品质量，必须周期性地把用过的含镍三氯化铁蚀刻液从系统中作为废液排出。
[0003]同样的情况亦出现在大屏电视机显示器的生产过程中。大屏幕电视机显象管的荫罩网也是以高纯度铁镍合金板片(Fe64%、Ni36%)为基材做成的，也是采用酸性三氯化铁蚀刻液在铁镍合金片上蚀刻出均匀的网孔。从而，周期性地排出含镍三氯化铁蚀刻废液。目前用一般的碱煮法脱油工艺只能脱去部分油脂，脱油率仍然很低。
[0004]含镍三氯化铁蚀刻废液属国家危险废物名录中规定的第46类危险废物(含镍废物)。镍离子属国家废水排放标准中的一类污染物，若不妥善处理，不仅会造成环境污染，而且大量的铁、镍作为废物弃之，亦是一种巨大的资源浪费。所以，在无害化处理含镍三氯化铁蚀刻废液的时候，应考虑尽可能地回收利用其有用成分。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种高效萃取的方法以回收三氯化铁蚀刻废液中的镍并再生三氯化铁，在实现废液无害化的同时，最大程度地资源化利用。
[0006]一种含镍蚀刻废液的处理方法，主要步骤包括:
(I)两段萃取均采用萃取剂和稀释剂的有机相组合，其中:一段萃取的有机相组合为:体积比25?45%的萃取剂和55?75%的稀释剂，萃取剂为仲辛醇、双仲辛基甲基叔胺中的任何一种或多种混配，稀释剂为煤油。
[0007]二段萃取的有机相组合为:体积比30?50%的萃取剂和50?80%的稿释剂，萃取剂为2-羟基-4-仲辛基一二苯甲酮肟，稀释剂为煤油。
[0008](2)向有机相组合、萃原液中任何一种加入其体积I?10%的盐酸进行3?5级逆流酸化处理，收集废酸并进行无害仳处理。
[0009](3)对酸化后的萃原液进行6?8级逆流萃取，萃余液进入氧化处理工段，对负载有机相进行4?7级逆流反萃，用水作反萃剂，采用多次加入法向靠近水相出口级里加入一定量的NaOH溶液，使水相pH始终保持在0.5?1.5之间，浓缩反萃液得液态三氯化铁产品。
[0010](4)向一段萃取的萃余液加入氧化剂进行氧化处理，然后进行2?3级逆流二段萃取，组合有机相。
[0011](5) 二段萃取的负载有机相进行2?3级逆流反萃，pH控制在7.0?8.5之间，压滤，废水进一步处理后达标排放，铁渣安全填埋。
[0012](6) 二段萃取的萃余液进行I?2级逆流残酸萃取，然后加入碳酸钠、碳酸氢钠中的任何一种进行中和沉镍，沉淀槽PH值控制在9.5?10.5之间，然后压滤，收集滤液废酸并进行无害化处理，镍沉淀物反溶、净化后得碳酸镍沉淀，用盐酸酸溶得氯化镍产品。
[0013]步骤2所述的酸化预处理采用浓度较高的盐酸直接对有机相组合进行多级逆流串级酸化。
[0014]步骤4所述的一段萃取萃余液氧化处理工艺段，当萃原液中Fe3+ ( 25g/l时，采用氯气、双氧水、氯酸钠中的一种作为氧化剂进行氧化处理，当萃原液中Fe3+ ^ 25g/l时，采用氯气、双氧水、氯酸钠中任何两种组成的氧化剂组合。
[0015]采用本发明所涉及的方法处理三氯化铁蚀刻废液，具有以下优点
(1)可以有效弥补现有技术的种种不足，分离效果好，效率高；
(2)采用本发明可充分倮证蚀刻废液中的镍、铁分离，达到三氯化铁的再生利用，并得到纯度较高的氯化镍溶液；
(3)萃取剂选择范围大，成本低，萃取效果好，可以有效节约处理成本。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体的实施例对本发明进行更加详细的说明，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例。
[0017]实例1:
一种来源线路板厂的含镍废液，呈深棕红色，密度为1.42，一段萃取有机相组合为:30%的双仲辛基甲基叔胺和65%的煤油，二段萃取有机相组合为:25%的2-羟基-4-仲辛基一二苯甲酮肟和75%的煤油。
[0018]向有机相组合中加入其体积5%的盐酸进行3级逆流酸化处理，收集废酸并进行无害化处理。
[0019]对酸化后的萃原液进行8级逆流萃取，萃余液进入氧化处理工序，对一段萃取的负载有机相进行5级逆流反萃，用水作反萃剂，采用多次加入法向靠近水相出口级里加入一定量的NaOH溶液，使水相pH始终保持在0.5?1.5之间，浓缩反萃液得液态三氯化铁产品，达到GB4483?93规定的工业级液态三氯化铁优等品的相关质量指标。经检测,该液态三氯化铁含Fe3+250g/L，也达到了线路板蚀刻工序所要求的三氯化铁蚀刻液的质量要求,可作为再生蚀刻液循环利用。
[0020]向一段萃取的萃余液加入一定量的双氧水进行氧化处理后，进行3级逆流二段萃取。负载有机相进行2级逆流反萃,水为反萃剂,反萃液用碳酸钠溶液进行中和,pH控制在
7.0?8.0之间，压滤，固形物一铁渣安全填埋。
[0021]二段萃取酌萃余液进行2级逆流残酸萃取，后加入碳酸钠溶液进行中和沉镍，沉淀槽PH值控制在9.5?10.2之间，然后压滤，镍沉淀物反溶、净化后得碳酸镍沉淀，用盐酸酸溶即得氯化镍产品。
[0022]将二段萃取中负载有机相反萃压滤所产生的废水与二段萃取中萃余液沉镍工序产生的沉镍后液及洗涤水进行合并，采用先加熟石灰中和处理，PH控制在6.5?7.0之间， 再加少量硫化钠稳定化处理的方式进行处理，废水达标排放。
【主权项】
1.一种含镍蚀刻废液的处理方法，其特征在于:主要步骤包括: (1)两段萃取均采用萃取剂和稀释剂的有机相组合，其中:一段萃取的有机相组合为:体积比25?45%的萃取剂和55?75%的稀释剂，萃取剂为仲辛醇、双仲辛基甲基叔胺中的任何一种或多种混配，稀释剂为煤油； 二段萃取的有机相组合为:体积比30?50%的萃取剂和50?80%的稿释剂，萃取剂为2-羟基-4-仲辛基一二苯甲酮肟，稀释剂为煤油； (2)向有机相组合、萃原液中任何一种加入其体积I?10%的盐酸进行3?5级逆流酸化处理，收集废酸并进行无害仳处理； (3)对酸化后的萃原液进行6?8级逆流萃取，萃余液进入氧化处理工段，对负载有机相进行4?7级逆流反萃，用水作反萃剂，采用多次加入法向靠近水相出口级里加入一定量的NaOH溶液，使水相pH始终保持在0.5?1.5之间，浓缩反萃液得液态三氯化铁产品； (4)向一段萃取的萃余液加入氧化剂进行氧化处理，然后进行2?3级逆流二段萃取，组合有机相； (5)二段萃取的负载有机相进行2?3级逆流反萃，pH控制在7.0?8.5之间，压滤，废水进一步处理后达标排放，铁渣安全填埋； (6)二段萃取的萃余液进行I?2级逆流残酸萃取,然后加入碳酸钠、碳酸氣钠中的任何一种进行中和沉镍，沉淀槽PH值控制在9.5?10.5之间，然后压滤，收集滤液废酸并进行无害化处理，镍沉淀物反溶、净化后得碳酸镍沉淀，用盐酸酸溶得氯化镍产品。2.根据权利要求1所述的一种含镍蚀刻废液的处理方法，其特征在于:步骤2所述的酸化预处理采用浓度较高的盐酸直接对有机相组合进行多级逆流串级酸化。3.根据权利要求1所述的一种含镍蚀刻废液的处理方法，其特征在于:步骤4所述的一段萃取萃余液氧化处理工艺段，当萃原液中Fe3+ ( 25g/l时，采用氯气、双氧水、氯酸钠中的一种作为氧化剂进行氧化处理，当萃原液中Fe3+ ^ 25g/l时，采用氯气、双氧水、氯酸钠中任何两种组成的氧化剂组合。
【专利摘要】本发明涉及一种含镍蚀刻废液的处理方法，主要采用二段萃取除铁，实现镍、铁的完全分离：一段萃取有机相组合为体积比25～45%的萃取剂和55～75%的稀释剂；二段萃取有机相组合为体积比30～50%的萃取剂和50～80%的稿释剂，在严格控制工艺参数的条件下，通过两段萃取，使蚀刻废液所含的铁再生成液态三氯化铁产品，镍再生成氯化镍产品，克服了现有技术的种种不足，铁、镍分离效果好，效率高，成本低，在实现含镍蚀刻废液无害化的同时，最大程度地实现了有价金属的资源化回收利用，技术应用前景广阔。
【IPC分类】C23F1/46, C22B7/00
【公开号】CN105506634
【申请号】CN201410495479
【发明人】徐聪
【申请人】青岛诚一知识产权服务有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月25日