[發(fā)明專利]一種含銅離子和硝酸根的刻蝕液回收再利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910079674.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN109868476B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳旭;王梨;王小赫;賀明;古月圓;袁篤;宋瀟;唐文;吳小龍;李濤;安寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北永紹科技股份有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C23F1/46
• 分類號(hào): C23F1/46;C25C1/12;C25C5/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;曹葆青

本發(fā)明公開了一種含銅離子和硝酸根的刻蝕液回收再利用方法，屬于刻蝕液回收技術(shù)領(lǐng)域。刻蝕液經(jīng)過電滲析裝置得到高濃度含銅溶液和低濃度含銅溶液，高濃度的含銅溶液進(jìn)入提銅槽循環(huán)電解，使銅離子還原生成銅單質(zhì)并沉積在作為陰極的銅電極上，將該陰極作為精煉槽中的陽極，使精煉槽中的陽極溶出至陰極上，得到銅板；將提銅槽中得到的銅離子濃度低的電解液和電滲析裝置中產(chǎn)生的低濃度含銅溶液進(jìn)行旋流電解，得到銅管和/或銅粉；向清液添加濃硝酸，形成刻蝕液回用。若該刻蝕液中含有鎳離子，電解完成后添加堿液調(diào)節(jié)pH，使鎳離子沉淀下來。本發(fā)明回收的銅經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，且不投放藥劑，不會(huì)造成二次污染；刻蝕液進(jìn)行再生回用，使資源最大化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于刻蝕液回收技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種含銅離子和硝酸根的刻蝕液回收再利用方法。

背景技術(shù)

含銅廢硝酸刻蝕液是在電子工業(yè)產(chǎn)生的廢水，在印刷電路板的退鍍或清洗廢水過程中，會(huì)產(chǎn)生此類含銅廢硝酸刻蝕液，有時(shí)也會(huì)含有少量鎳金屬。隨著印刷電路板產(chǎn)量日益增大，含銅廢硝酸刻蝕液愈來愈多，廢液中的銅離子或鎳離子含量都大大超過國(guó)家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，若直接排放，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生巨大的污染，且銅、鎳離子都有一定回收價(jià)值。因此必須采取措施處理含銅廢水。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于直接處理含銅廢硝酸刻蝕液的工藝主要有離子交換法和化學(xué)沉淀等方法，化學(xué)沉淀法是將刻蝕液中投加燒堿、石灰或硫化物使銅沉淀，但化學(xué)沉淀法投加藥劑量大，產(chǎn)品純度不高；離子交換法是利用離子交換樹脂將銅離子從廢水中分離出來，但產(chǎn)生的洗脫液需要進(jìn)行再處理，不然會(huì)產(chǎn)生二次污染。這兩種技術(shù)只是進(jìn)行廢水處理，廢水處理達(dá)標(biāo)后進(jìn)行排放，且產(chǎn)品沒有生產(chǎn)銅板的經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中含銅離子和硝酸根的刻蝕液回收過程中銅不能得到大面積的銅塊，且刻蝕液沒有回收利用的技術(shù)問題。

按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種含銅離子和硝酸根的刻蝕液回收再利用方法，含有以下步驟：

(1)將含銅離子和硝酸根的刻蝕液經(jīng)電滲析裝置進(jìn)行分離，得到溶液A和溶液B，所述溶液A中的銅離子濃度大于溶液B中的銅離子濃度；

(2)將步驟(1)中的溶液A作為電解液置于提銅槽中進(jìn)行循環(huán)電解，使溶液A中的銅離子大部分被還原生成銅單質(zhì)并沉積在陰極上，得到表面粗糙的銅板；所述循環(huán)電解的陽極為惰性陽極，陰極為銅電極；

(3)將步驟(2)中沉積了銅單質(zhì)的陰極作為精煉槽中的陽極，利用陽極溶出原理，使精煉槽中的陽極溶出至陰極上，得到表面光滑且緊密的銅板；

(4)將步驟(1)中的溶液B和步驟(2)中剩余的電解液混合后作為旋流電解的電解液，所述旋流電解的電解液中的銅離子被還原生成銅單質(zhì)并沉積在陰極上，得到銅管和/或銅粉；

(5)向步驟(4)中電解完成的電解液中加入濃硝酸，得到回用的刻蝕液。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述循環(huán)電解的陽極為鈦基二氧化鉛，步驟(2)中所述循環(huán)電解的電流強(qiáng)度為15mA/cm²-40mA/cm²，步驟(2)中所述循環(huán)電解的循環(huán)速度是5L/min-25L/min。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述精煉槽中的電流強(qiáng)度為5mA/cm²-15mA/cm²，步驟(3)中所述精煉槽中的陰極為不銹鋼電極，步驟(3)中所述精煉槽中的電解液為硫酸銅溶液。

優(yōu)選地，步驟(4)中所述旋流電解的的循環(huán)速度為60L/min-100L/min；步驟(4)中所述旋流電解的陽極為惰性電極，步驟(4)中所述旋流電解的陰極為不銹鋼電極。

優(yōu)選地，步驟(1)所述含銅離子和硝酸根的刻蝕液中銅離子濃度為20g/L-30g/L，步驟(1)中所述溶液A中的銅離子濃度為32g/L-60g/L，步驟(1)中所述溶液B中的銅離子濃度小于10g/L。