[發明專利]高純電鍍級硫酸銅除鈣鎂工藝

有效

• 申請號: 201210235281.X
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102730744A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 薛克艷;莊永;趙中華;金梁云;姚明輝
• 申請（專利權）人: 昆山市千燈三廢凈化有限公司
• 主分類號: C01G3/10
• 分類號: C01G3/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種高純電鍍級硫酸銅除鈣鎂工藝。

背景技術

硫酸銅是銅化合物中最重要的一種銅鹽，用途廣泛。工業上，以硫酸銅為原料可以制備銅及一系列銅的化合物，是重要的化工原料；農業上，硫酸銅是重要的無機農藥原料，還是動物飼料中重要的微量元素添加劑；硫酸銅還可以用作織品的媒染劑、木材防腐劑、涂料等。電鍍級硫酸銅在電鍍行業中有著重要的應用，隨著我國非金屬電鍍、裝飾性電鍍和印刷電路板行業的迅速發展，對電鍍級硫酸銅的需求量迅速增加。電鍍級硫酸銅要求硫酸銅的純度高，雜質含量低，特別是Fe、Ni、Zn、Pb、Ca、Mg等金屬雜質。很多鍍液對雜質離子比較敏感，有些表面活性劑（除油劑、潤濕劑等）對鈣鎂離子很敏感，可能產生沉淀。并且在鍍液的后續添加過程中，鈣鎂離子在溶液中循環富集，當富集到一定的濃度時就會顯著增加溶液粘度、增大溶液電阻，進而增加電能消耗。同時，鈣、鎂離子還有可能在溶液中析出結晶，阻塞管道，影響生產操作。所以，當鈣、鎂離子積累到一定程度，鍍液報廢，也就是降低鍍液的使用壽命。

近年來隨著電子工業的迅速發展，作為電子器件和電子元器件支撐體的印刷電路板（簡稱PCB）也迅速發展。PCB行業會產生大量的含銅蝕刻廢液，由于蝕刻廢液中的含銅量高達150~200g/L，其隨意排放，不僅會對環境造成嚴重的危害，更是一種資源浪費。所以，實現蝕刻廢液中銅的高效回收利用，具有重要的經濟價值和環境意義?；厥绽煤~蝕刻廢液的一種方法就是用于制備高純的電鍍級硫酸銅，但是由于含銅蝕刻廢液中同時還含有很多的金屬雜質，如Fe、Ni、Zn、Pb、Ca、Mg等，而電鍍級硫酸銅對雜質的要求比較嚴格，所以利用含銅蝕刻廢液制備電鍍級硫酸銅的關鍵在于凈化除雜工藝。

發明內容

目的：本發明就是針對含銅蝕刻廢液中鈣鎂離子含量高，導致以含銅蝕刻廢液為原料制備電鍍級硫酸銅時生成的硫酸銅中鈣鎂離子含量過高的問題，提供這一種含銅蝕刻廢液凈化除鈣、鎂的工藝。本發明工藝通過對含銅蝕刻廢液的凈化除鈣鎂離子的處理，使最終制備出的電鍍級硫酸銅中的鈣離子含量不大于50ppm，鎂離子的含量不大于10ppm，并且具有生產成本低，工藝簡單等優點。

工藝原理：由于鈣、鎂的氟化物的溶度積很小，25℃時，CaF₂的溶度積Ksp=4×10^-11，MgF₂溶度積Ksp=6×10^-9，所以可以利用鈣、鎂氟化物的這種特性脫除含銅蝕刻廢液中的鈣、鎂離子。反應方程式：

CaCl₂?+?2F^-?=?CaF₂??+?2Cl^-

MgCl₂?+?2F^-?=?MgF₂??+?2Cl^-

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種高純電鍍級硫酸銅除鈣鎂工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟：

（1）將酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液分別壓濾，除去機械雜質；

（2）分別對酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液進行除鉛砷工藝；

（3）攪拌下，用堿性溶液調節酸性蝕刻廢液的pH值；

（4）對酸性蝕刻廢液用NaF進行除鈣、鎂工藝；

（5）對堿性蝕刻廢液用NaF進行除鈣、鎂工藝；

（6）將反應完成之后的酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液沉降，過濾；

（7）中和酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液；

（8）陳化，過濾；

（9）洗滌；

（10）酸化；

（11）冷卻結晶。

作為本發明的優選，在本發明中，所述步驟（3）中堿性溶液為Na₂CO₃或?NaOH?溶液，調節酸性蝕刻廢液的pH為3.0～4.0。

作為本發明的優選，在本發明中，所述步驟（4）中使用NaF去除酸性蝕刻廢液中的鈣鎂；NaF的加入量為鈣、鎂總含量的1.5～2.0倍。

作為本發明的優選，在本發明中，所述步驟（5）中使用NaF去除堿性蝕刻廢液中的鈣鎂；NaF的加入量為鈣、鎂總含量的1.5～2.0倍。

作為本發明的優選，在本發明中，所述步驟（6）中酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液的中和后維持pH在4.7~5.2之間。

作為本發明的優選，在本發明中，所述步驟（9）中洗滌采用打漿洗滌的方式，洗滌水采用純水；洗滌次數不少于2次。