[發明專利]一種從酸性含銅蝕刻液中回收銅并制備氧化亞銅的方法

在審

• 申請號: 202010542532.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111635994A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 袁紹軍;歐陽李科;賀華強;梁斌
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C23F1/46
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發明公開了一種從酸性含銅蝕刻液中回收銅并制備氧化亞銅的方法，包括以下步驟：S1、將酸性含銅蝕刻廢液進行過濾處理，得到粗含銅溶液；S2、將粗含銅溶液調節pH至2～4，加入萃取劑并混合攪拌，靜置分層后，上層為初次含銅有機相，下層為初次水相；將初次水相進行回收用于蝕刻生產線；S3、將含銅有機相用去離子水水洗，分離得到二次含銅有機相與一次洗滌水相；S4、在二次含銅有機相中加入硫酸并充分攪拌，靜置分層后，上層為含萃取劑有機相，下層為含CuSO₄水相；S5、將一次洗滌水相加入到含萃取劑有機相中進行水洗，靜置分層后，得到純凈萃取劑有機相，以備步驟S2使用；S6、采用水熱法或者化學沉淀法由含CuSO₄水相制備得到氧化亞銅。

技術領域

本發明涉及銅資源回收利用領域，尤其涉及一種從酸性含銅蝕刻液中回收銅并制備氧化亞銅的方法。

背景技術

印刷電路板經蝕刻后會產生大量含銅廢蝕刻液，且隨著電子工業的發展，含銅廢蝕刻液排放量日益增大。蝕刻廢液可分為酸性和堿性兩大類，在中國主要為酸性蝕刻液。酸性廢液主要含氯化銅及鹽酸等，銅離子含量一般為10～250g/L、游離鹽酸濃度一般為0.5～6mol/L。酸性蝕刻廢液若直接排放，會嚴重污染環境，并導致重金屬銅資源的巨大浪費。因此，酸性蝕刻廢液的有效處理及銅的回收利用對于環境保護和銅資源的高效利用具有重要的經濟和環保意義。目前，從酸性蝕刻廢液中回收銅的方法主要有化學沉淀法、吸附法、電解沉積法和溶劑萃取法等?；厥债a品主要有氧化銅、硫酸銅等，其產品品質低、市場價值較低，相比較而言，氧化亞銅具有更好的市場前景。一方面，氧化亞銅可以作為船舶防污涂料，具有污染少、毒性低、有效期長、成本低等諸多優點，其需求量隨著中國船舶工業和航海業的發展壯大而逐年增長；另一方面，氧化亞銅還具有理想的光電壓和光記憶性質，在光電子領域應用前景廣闊。此外，氧化亞銅在有機催化、農業、光催化、玻璃和陶瓷等方面的應用也得到了一定的發展。

但是，目前從酸性含銅蝕刻廢液中萃取分離銅離子并制備氧化亞銅的方法還存在以下問題：

1、其制備工藝僅僅適合于實驗室研究，無法實現大規模工業化應用；

2、對于酸性含銅蝕刻廢液的處理設備結構復雜，操作維護工作困難；

3、制備工藝大多采用電沉積方法進行制備且制備產品以純銅為主，電沉積設備結構復雜、能耗高、經濟價值較低。

發明內容

本發明目的是針對上述問題，提供一種反應速率快、回收效率高的從酸性含銅蝕刻液中回收銅并制備氧化亞銅的方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種從酸性含銅蝕刻液中回收銅并制備氧化亞銅的方法，包括以下步驟：

S1、將酸性含銅蝕刻廢液進行過濾處理，去除酸性含銅蝕刻廢液中的不溶性顆粒，然后加入NaOH將酸性含銅蝕刻廢液的pH值調至2～4，并依次加入Na₂SO₄和BaCO₃，靜置60分鐘，去除沉淀后得到粗含銅溶液；

S2、將步驟S1中得到的粗含銅溶液用氨水調節pH至2～4，然后將其轉入到萃取缸中，加入萃取劑并混合攪拌，靜置分層后，上層為初次含銅有機相，下層為初次水相；將初次水相進行回收用于蝕刻生產線；

S3、將步驟S2中得到的含銅有機相用去離子水水洗，分離得到二次含銅有機相與一次洗滌水相；

S4、將步驟S3中得到的二次含銅有機相轉入反萃取缸中，同時加入硫酸并充分攪拌，靜置分層后，上層為含萃取劑有機相，下層為含CuSO₄水相；

S5、將步驟S3中得到的一次洗滌水相加入到含萃取劑有機相中進行水洗，靜置分層后，得到純凈萃取劑有機相，以備步驟S2使用；