一种废硫酸除铵根离子的处理装置、方法及用途与流程

本发明涉及硫酸再生，尤其涉及一种废硫酸除铵根离子的处理装置、方法及用途。

背景技术：

1、在pcb电路板的生产和制造过程中，铜蚀刻是至关重要的一步。目前，在蚀刻过程中使用的蚀刻溶液主要是酸性和碱性蚀刻溶液。蚀刻完成后，会产生大量的蚀刻废液。蚀刻液中含有大量的铜离子、酸、碱、氨氮会对环境造成破坏，回收利用蚀刻废液是非常重要的。

2、在碱性蚀刻液铜回收工艺中，会使用萃取剂对碱性蚀刻液进行萃取，后再用硫酸对含铜萃取剂进行反萃取，再将得到的硫酸铜电解得铜和硫酸，得到的硫酸再进行反萃取，如此循环使用硫酸。长期循环使用过程中硫酸中的氨氮会累积，累积到一定程度会导致结晶堵塞管道。需要消耗人力物力去清理管道、更换新硫酸，而换下来的废硫酸一般会委托废水处理公司进行处理。这样做增加了处理废硫酸的成本和更换新硫酸的成本。现有的污水处理站中氨氮废水的处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、离子交换法、生物处理法、膜处理法。

3、现有的处理氨氮废水的方法吹脱法、化学沉淀法、膜处理法都需要改变溶液的ph值，只能在碱性条件下才能处理。折点氯化法加入了氯离子，处理完后的硫酸会混有盐酸，影响了后续硫酸的正常使用。

4、废硫酸在管道中和萃取缸中结晶的主要原因是硫酸循环使用的过程中，铵根不断地累积，当浓度达到一定程度时，会出现结晶。当硫酸的铵根浓度过高时就不适合继续使用。因此需要将硫酸中的铵根离子降低，才能继续使用这个硫酸。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其通过阳子膜将容器主体隔开成盛装有钠盐溶液的盐室和废硫酸溶液的酸室，在电场的作用下将nh4+离子从酸室中透过阳离子膜迁移至碱室，然后与在盐室中电解出的oh-反应生成nh3·h2o。

2、本发明还提出一种废硫酸除铵根离子的方法，其可通过上述的处理装置结合步骤(1)-(4)实现废硫酸的除氨氮效果。

3、本发明还提出一种处理装置在无盐酸残留的废硫酸除铵根离子中的用途。

4、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

5、一种废硫酸除铵根离子的处理装置，包括：容器主体、阳离子膜、正极棒、负极棒、直流电源和稀释装置；

6、所述阳离子膜设置于所述容器主体的中部，将所述容器主体隔开成盐室和酸室；所述正极棒的末端插入所述酸室；所述负极棒的末端插入盐室；所述酸室用于通入含铵废硫酸溶液；所述盐室设置有钠盐溶液；所述正极棒电连接于所述直流电源的正极，所述负极棒电连接于所述直流电源的负极；所述直流电源控制输出的电流密度为80ma/cm2；所述稀释装置的输出端连通于所述酸室，用于向所述酸室输出水。

7、优选地，所述钠盐溶液为硫酸钠溶液。

8、优选地，还包括：计时器；

9、所述计时器通讯连接于所述直流电源；所述计时器用于为所述直流电源的通电时间进行定时，时间为13h。

10、优选地，所述含铵废硫酸溶液经除氨氮后，由所述稀释装置加水稀释至h2so4含量至160-180g/l。

11、一种废硫酸除铵根离子的方法，包括以下步骤：

12、(1)在容器主体安装阳离子膜，使容器主体之间隔开成酸室与盐室；

13、(2)向酸室通入含铵废硫酸溶液，向盐室通入钠盐溶液；并将正极棒的末端插入酸室，负极棒的末端插入盐室，并通过导线将正极棒连接于直流电源的正极，以及通过导线将负极棒连接于直流电源的负极；

14、(3)开启直流电源，控制直流电源的电流密度在80ma/cm2，电解处理13h，排出氨气，得到除氨氮后的硫酸；

15、(4)向除氨氮后的硫酸加水稀释调节h2so4含量至160-180g/l。

16、优选地，所述步骤(2)中，钠盐溶液为硫酸钠溶液。

17、优选地，所述钠盐溶液的浓度为0.9-1.1mol/l。

18、一种处理装置在无盐酸残留的废硫酸除铵根离子中的用途，所述处理装置为上述的一种废硫酸除铵根离子的处理装置。

19、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

20、本方案提供一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其通过阳子膜将容器主体隔开成盛装有钠盐溶液的盐室和废硫酸溶液的酸室，在电场的作用下将nh4+离子从酸室中透过阳离子膜迁移至碱室，然后与在盐室中电解出的oh-反应生成nh3·h2o，最终可以实现在不改变溶液本身的酸碱性的前提下去除铵根的目的，解决了现有硫酸处理完氨氮废水后混有盐酸而影响正常使用的问题。

技术特征：

1.一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其特征在于，包括：容器主体、阳离子膜、正极棒、负极棒、直流电源和稀释装置；

2.根据权利要求1所述的一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其特征在于，所述钠盐溶液为硫酸钠溶液。

3.根据权利要求1所述的一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其特征在于，还包括：计时器；

4.根据权利要求1所述的一种废硫酸除铵根离子的处理装置，其特征在于，所述含铵废硫酸溶液经除氨氮后，由所述稀释装置加水稀释至h2so4含量至160-180g/l。

5.一种废硫酸除铵根离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种废硫酸除铵根离子的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，钠盐溶液为硫酸钠溶液。

7.根据权利要求1所述的一种废硫酸除铵根离子的方法，其特征在于，所述钠盐溶液的浓度为0.9-1.1mol/l。

8.一种处理装置在无盐酸残留的废硫酸除铵根离子中的用途，其特征在于，所述处理装置为权利要求1-4任意一项所述的一种废硫酸除铵根离子的处理装置。

技术总结
一种废硫酸除铵根离子的处理装置、方法及用途；处理装置，包括：容器主体、阳离子膜、正极棒、负极棒、直流电源和稀释装置；正极棒的末端插入酸室；负极棒的末端插入盐室；盐室设置有钠盐溶液；正极棒电连接于直流电源的正极，负极棒电连接于直流电源的负极；直流电源控制输出的电流密度为80mA/cm<supgt;2</supgt;；稀释装置的输出端连通于酸室，用于向酸室输出水。方法，包括以下步骤：向酸室通入含铵废硫酸溶液，向盐室通入钠盐溶液；并将正极棒的末端插入酸室，负极棒的末端插入盐室，并通过导线将正极棒连接于直流电源的正极，以及通过导线将负极棒连接于直流电源的负极；本发明解决了现有硫酸处理完氨氮废水后混有盐酸而影响正常使用的问题。

技术研发人员：李卓强,罗狄鹏,周俊
受保护的技术使用者：广东德同环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16