[發明專利]一種利用酸性蝕刻廢液生產精制氧化銅的方法

有效

• 申請號: 201110396253.1
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102491402A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 吳陽東;王永成;張素娟;方健才;廖悅鑒
• 申請（專利權）人: 廣州科城環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;C02F9/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明屬于廢液回收利用領域，具體涉及一種利用酸性蝕刻廢液生產精制氧化銅的方法。

背景技術

蝕刻廢液是在印制線路板蝕刻工序中通過化學腐蝕方法溶解銅的過程中所產生的。這類廢液如不經妥善處理與利用會造成嚴重的環境污染與極大的經濟浪費。國內通常的處理方法是：提取酸堿蝕刻廢液中的銅，生產堿式氯化銅、硫酸銅、氧化銅或碳酸銅等產品。蝕刻廢液中通常含有鐵、砷、鉛等雜質離子，這些雜質離子往往伴隨在銅產品中，導致得到的銅產品質量較差。為了制取高純度的銅產品，一般會先對酸堿蝕刻廢液分別進行精制，除去其中雜質離子，再使酸堿蝕刻廢液與堿發生中和反應，生成堿式氯化銅沉淀，經進一步反應后，可制取氧化銅、硫酸銅等產品。

用于與酸性蝕刻廢液中和的堿包括堿性蝕刻廢液、氨水或其它無機堿（如：碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、輕質碳酸鈣、輕質碳酸氫鈣等）。而目前國內市場，酸性蝕刻廢液產生量較大，堿性蝕刻廢液產量較小。依據目前工藝，多數采用氨水彌補這一缺口。而氨水用量的增大，必然導致生產廢水中氨氮濃度的增高，加大后續廢水處理的難度。

現有技術中，人們還采用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈣、碳酸鈉等強堿進行中和，包括將堿液加入酸性蝕刻廢液中，先得到堿式氯化銅或堿式碳酸銅，再進行煅燒得到氧化銅，如中國專利CN200810035631.1通過往酸性蝕刻廢液中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，得到堿式碳酸銅，再進行抽濾、洗滌、烘干、煅燒，得到高純的氧化銅粉。堿式碳酸銅是一種無定形沉淀，其結構疏松，比表面積大，吸附雜質多，容易膠溶，且含水量大，不易過濾和洗滌，并且該方法必須采用煅燒才能得到氧化銅。

為了避免得到上述不利于過濾和洗滌的沉淀，中國專利CN200510029724.X公開往NaOH溶液中滴加蝕刻廢液，得到CuO沉淀，沉淀采用傾析法洗滌，經抽濾干燥處理。但是該處理的量較少，產生得到的氧化銅顆粒小的問題并不明顯，僅合適實驗室實驗，并不適合工業應用。

中國專利CN201010269573.6公開將酸性氯化銅蝕刻廢液加入氫氧化鈉溶液中的方法，將酸液加入堿液中。由于堿處于過量狀態，生成的沉淀為氫氧化銅，氫氧化銅不穩定，在40~60℃下立即脫水在下層形成泥狀氧化銅。但是泥狀氧化銅含鹽份較多，須經多次去離子水洗滌，才能達到高純度氧化銅。并且泥狀的氧化銅往往顆粒較小，結構松散，比較粘稠，不利于氧化銅產品的過濾和洗滌。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用酸性蝕刻廢液生產精制氧化銅的方法。

本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種利用酸性蝕刻廢液生產精制氧化銅的方法，包括如下步驟：

（1）除雜：對酸性蝕刻廢液進行除雜，以除去酸性蝕刻廢液中的雜質離子；

（2）配堿：制備混合堿液，所述混合堿液為強堿弱酸鹽與強堿溶解得到的水溶液，所述混合堿液中強堿弱酸鹽與強堿的質量比為1:1~1:8；

所述強堿弱酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀中的任意一種或幾種，強堿弱酸鹽為幾種的混合物時，是以任意比混合，只要滿足強堿弱酸鹽與強堿的質量比為1:1~1:8即可；

所述強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的任意一種或其混合物，所述混合堿液中總堿的含量占混合堿液重量的10~50%；

（3）連續生產：往反應釜中打入清水或氧化銅生產母液，在攪拌條件下，預熱至50～100℃；再將酸性蝕刻廢液和混合堿液分別預熱至40~80℃后，同時持續地加入反應釜中，開始生產；

所述氧化銅生產母液為前一次生產的余液；

控制反應體系的pH值在7～9.3，溫度在50～100℃之間，持續攪拌；反應生成的氧化銅粗產品在反應釜中積聚；

待反應0.5～6小時后，放出部分物料，所放出的物料占反應體系總體積的20~80%；在放料過程中持續加入原料，使生產連續；

（4）產品洗滌：對所得物料進行過濾、洗滌，然后進行干燥、粉碎，即可獲得精制氧化銅。

作為一種優選方案，步驟（2）中，所述混合堿液中強堿弱酸鹽與強堿的質量比優選為1:1~1:5。

作為一種優選方案，步驟（3）中，所述反應體系的溫度優選為70~100℃。

在這一溫度和pH值范圍內，混合堿液能與酸性蝕刻廢液迅速反應生成氧化銅，并且分解為氧化銅。反應生成的氧化銅顆粒較大，易沉降，容易抽濾，洗滌。不存在由于堿過量而粘連的情況。也不存在由于堿不夠或溫度太低，而發生反應不完全的情況。