一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法与流程

文档序号:25038162发布日期:2021-05-11 17:11阅读:265来源:国知局

本发明涉及含铜废液处理的技术领域,尤其涉及一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法。



背景技术:

我国是世界第一大印制电路板产地,制造印制电路板用水量大,废水污染种类多,成份复杂,给环境带来较大污染。

一般在蚀刻工序中会产生的大量含铜蚀刻废液,因此这些蚀刻废液中包含大量的废物铜,大部分企业采用排入废水池处理成污泥。目前全世界pcb产业所生的酸性含铜废液(包括镀铜水洗水、微蚀槽洗槽液等混合液)均采用中和、混凝沉淀处理法,使铜在碱性条件下,经混凝、絮凝、沉淀等工艺去除铜离子,使废水达标排放,但却产生了大量污泥,且污泥无害化处理(需经干化、焚烧等工艺)会增加碳排放量,进而造成二次污染,并浪费大量资源和能源。



技术实现要素:

本发明旨在解决现有技术的不足,而提供一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法。

本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:

一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法,具体步骤为:

s1、除杂

将含铜废液置于除杂反应罐中,将工业碳酸钡以及活性炭粉加入到除杂反应罐中,调节含铜废液的ph值,使ph值在1.0-1.5范围内,加入浓度0.15-0.3%的高锰酸钾溶液,搅拌1h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,净化的含铜溶液备用;

s2、吸附解析

步骤s1中得到的含铜溶液以阳离子交换树脂吸附处理至铜离子浓度<0.5ppm,而后再调节该废液的ph值至6-9达标排放,当阳离子交换树脂吸附饱和后,以10-20wt%的硫酸再生处理阳离子交换树脂,解析形成浓度20-25g/l的硫酸铜溶液;

s3、超声处理

将步骤s2得到的硫酸铜溶液置于超声波清洗器中进行超声处理;

s4、铜粉沉积

采用石墨作为阳极,不锈钢作为阴级,以上组成电极,将电极置于步骤s3处理后的含铜废液中,添加表面活性剂,接通脉冲直流电流,恒温下进行脉冲电沉积反应,在不锈钢上沉积铜粉;

s5、铜粉回收

将步骤s4沉积的铜粉置于含抗氧化剂和油酸的溶液中搅拌,进行粉体抗氧化改性;用去离子水和乙醇进行清洗,然后放入真空干燥箱中干燥,得到纳米铜粉。

步骤s2中的阳离子交换树脂为基体上具有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。

步骤s2中调节该废液的ph值至6-9的方法是采用中性和/或碱性废水稀释和/或中和处理。

步骤s3中超声处理的条件为:25℃下,在30-800w的超声功率中处理0.3-3h。

步骤s4中,阳极和阴极间距离为1-5cm;阳极和阴极的尺寸为5cm×5cm。

步骤s4中,脉冲电沉积的电流密度为50-1200a/m2、占空比为30-150%、电沉积温度为10-150℃、电沉积时间为2-5h。

步骤s4中,表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

步骤s5中,抗氧化剂为苯骈三氮唑。

步骤s5中,搅拌温度为30-50℃,搅拌时间为20-30min,真空干燥温度为40-60℃,真空干燥时间为1-3h。

本发明的有益效果是:本发明工艺简单,无需复杂设备,易于操作,而且不会产生污泥,更无需污泥的除水、熔炼等处理,且废水中的铜可回收利用,实现了资源的回收利用,制备的纳米铜粉在润滑油中分散性好,大幅提高润滑油的耐磨性能,且实验操作简单,成本低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:

具体实施例1:

一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法,具体步骤为:

s1、除杂

将含铜废液置于除杂反应罐中,将工业碳酸钡以及活性炭粉加入到除杂反应罐中,调节含铜废液的ph值,使ph值在1.0-1.5范围内,加入浓度0.15%的高锰酸钾溶液,搅拌1h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,净化的含铜溶液备用;

s2、吸附解析

步骤s1中得到的含铜溶液以阳离子交换树脂吸附处理至铜离子浓度<0.5ppm,而后再调节该废液的ph值至6-9达标排放,当阳离子交换树脂吸附饱和后,以10wt%的硫酸再生处理阳离子交换树脂,解析形成浓度20g/l的硫酸铜溶液;

s3、超声处理

将步骤s2得到的硫酸铜溶液置于超声波清洗器中进行超声处理;

s4、铜粉沉积

采用石墨作为阳极,不锈钢作为阴级,以上组成电极,将电极置于步骤s3处理后的含铜废液中,添加表面活性剂,接通脉冲直流电流,恒温下进行脉冲电沉积反应,在不锈钢上沉积铜粉;

s5、铜粉回收

将步骤s4沉积的铜粉置于含抗氧化剂和油酸的溶液中搅拌,进行粉体抗氧化改性;用去离子水和乙醇进行清洗,然后放入真空干燥箱中干燥,得到纳米铜粉。

步骤s2中的阳离子交换树脂为基体上具有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。

步骤s2中调节该废液的ph值至6-9的方法是采用中性废水稀释处理。

步骤s3中超声处理的条件为:25℃下,在30w的超声功率中处理3h。

步骤s4中,阳极和阴极间距离为1cm;阳极和阴极的尺寸为5cm×5cm。

步骤s4中,脉冲电沉积的电流密度为50a/m2、占空比为150%、电沉积温度为150℃、电沉积时间为5h。

步骤s4中,表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

步骤s5中,抗氧化剂为苯骈三氮唑。

步骤s5中,搅拌温度为30℃,搅拌时间为30min,真空干燥温度为40℃,真空干燥时间为3h。

具体实施例2:

一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法,具体步骤为:

s1、除杂

将含铜废液置于除杂反应罐中,将工业碳酸钡以及活性炭粉加入到除杂反应罐中,调节含铜废液的ph值,使ph值在1.0-1.5范围内,加入浓度0.3%的高锰酸钾溶液,搅拌1h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,净化的含铜溶液备用;

s2、吸附解析

步骤s1中得到的含铜溶液以阳离子交换树脂吸附处理至铜离子浓度<0.5ppm,而后再调节该废液的ph值至6-9达标排放,当阳离子交换树脂吸附饱和后,以20wt%的硫酸再生处理阳离子交换树脂,解析形成浓度25g/l的硫酸铜溶液;

s3、超声处理

将步骤s2得到的硫酸铜溶液置于超声波清洗器中进行超声处理;

s4、铜粉沉积

采用石墨作为阳极,不锈钢作为阴级,以上组成电极,将电极置于步骤s3处理后的含铜废液中,添加表面活性剂,接通脉冲直流电流,恒温下进行脉冲电沉积反应,在不锈钢上沉积铜粉;

s5、铜粉回收

将步骤s4沉积的铜粉置于含抗氧化剂和油酸的溶液中搅拌,进行粉体抗氧化改性;用去离子水和乙醇进行清洗,然后放入真空干燥箱中干燥,得到纳米铜粉。

步骤s2中的阳离子交换树脂为基体上具有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。

步骤s2中调节该废液的ph值至6-9的方法是采用碱性废水中和处理。

步骤s3中超声处理的条件为:25℃下,在800w的超声功率中处理0.3h。

步骤s4中,阳极和阴极间距离为5cm;阳极和阴极的尺寸为5cm×5cm。

步骤s4中,脉冲电沉积的电流密度为1200a/m2、占空比为30%、电沉积温度为150℃、电沉积时间为2h。

步骤s4中,表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

步骤s5中,抗氧化剂为苯骈三氮唑。

步骤s5中,搅拌温度为50℃,搅拌时间为20min,真空干燥温度为60℃,真空干燥时间为1h。

具体实施例3:

一种印制电路板厂含铜废液的回收处理方法,具体步骤为:

s1、除杂

将含铜废液置于除杂反应罐中,将工业碳酸钡以及活性炭粉加入到除杂反应罐中,调节含铜废液的ph值,使ph值在1.0-1.5范围内,加入浓度0.2%的高锰酸钾溶液,搅拌1h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,净化的含铜溶液备用;

s2、吸附解析

步骤s1中得到的含铜溶液以阳离子交换树脂吸附处理至铜离子浓度<0.5ppm,而后再调节该废液的ph值至6-9达标排放,当阳离子交换树脂吸附饱和后,以15wt%的硫酸再生处理阳离子交换树脂,解析形成浓度22g/l的硫酸铜溶液;

s3、超声处理

将步骤s2得到的硫酸铜溶液置于超声波清洗器中进行超声处理;

s4、铜粉沉积

采用石墨作为阳极,不锈钢作为阴级,以上组成电极,将电极置于步骤s3处理后的含铜废液中,添加表面活性剂,接通脉冲直流电流,恒温下进行脉冲电沉积反应,在不锈钢上沉积铜粉;

s5、铜粉回收

将步骤s4沉积的铜粉置于含抗氧化剂和油酸的溶液中搅拌,进行粉体抗氧化改性;用去离子水和乙醇进行清洗,然后放入真空干燥箱中干燥,得到纳米铜粉。

步骤s2中的阳离子交换树脂为基体上具有磺酸基的苯乙烯-二乙烯苯共聚树脂。

步骤s2中调节该废液的ph值至6-9的方法是采用中性废水稀释处理。

步骤s3中超声处理的条件为:25℃下,在400w的超声功率中处理1.5h。

步骤s4中,阳极和阴极间距离为3cm;阳极和阴极的尺寸为5cm×5cm。

步骤s4中,脉冲电沉积的电流密度为800a/m2、占空比为85%、电沉积温度为60℃、电沉积时间为3h。

步骤s4中,表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

步骤s5中,抗氧化剂为苯骈三氮唑。

步骤s5中,搅拌温度为40℃,搅拌时间为25min,真空干燥温度为50℃,真空干燥时间为2h。

本发明工艺简单,无需复杂设备,易于操作,而且不会产生污泥,更无需污泥的除水、熔炼等处理,且废水中的铜可回收利用,实现了资源的回收利用,制备的纳米铜粉在润滑油中分散性好,大幅提高润滑油的耐磨性能,且实验操作简单,成本低。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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