[發明專利]一種含銅蝕刻廢液的處理方法

有效

• 申請號: 202111444073.6
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114031105B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 林璋;顏旭;劉學明;孟凡東坤;梁彥杰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01G3/05
• 分類號: C01G3/05;C01G3/10;C02F9/04;C02F101/20
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

1.一種含銅蝕刻廢液的處理方法，其特征在于，包括步驟：

S1，制備含堿式氯化銅納米晶種的誘導劑：對氯化銅溶液與氨水溶液依次進行混合和熟化，得所述含堿式氯化銅納米晶種的誘導劑；

其中，所述混合后得無定形絮狀顆粒，所述混合的溫度為0～45℃，所述混合的攪拌速率為750～1000r/min，所述混合采用的氯化銅溶液中的銅離子濃度為200～350g/L，所述混合的初始pH為1.0～3.0；所述熟化的溫度為35～60℃，所述熟化的時長為8～48h；

S2，制備含堿式氯化銅單晶體的漿液：將所述誘導劑與氯化銅溶液和氨水溶液進行誘導反應，得所述含堿式氯化銅單晶體的漿液；

其中，所述誘導反應采用的氯化銅溶液中的銅離子濃度為25～75g/L，所述誘導反應的反應溫度為45～75℃，所述誘導反應的初始pH為2.5～3.5，所述誘導反應的攪拌速率為20～120r/min；

S3，含銅蝕刻廢液分類處理：取待處理的含銅蝕刻廢液，將所述含銅蝕刻廢液分為酸性蝕刻廢液和堿性蝕刻廢液；

S4，將所述酸性蝕刻廢液與含氨溶液和所述含堿式氯化銅單晶體的漿液進行附聚反應，得堿式氯化銅晶粒和除銅廢液；

其中，所述附聚反應的反應溫度為80～100℃，所述附聚反應的初始pH為3.5～4.5，所述附聚反應的攪拌速率為150～300r/min；

S5，將所述堿性蝕刻廢液與硫酸反應，得硫酸銅混合液；然后對所述堿性蝕刻廢液與硫酸反應得到的硫酸銅混合液依次進行蒸發濃縮和冷卻結晶，得五水硫酸銅固體物。

2.根據權利要求1所述的含銅蝕刻廢液的處理方法，其特征在于，在所述步驟S3中，將所述酸性蝕刻廢液分為低雜酸性蝕刻廢液和高雜酸性蝕刻廢液，將所述堿性蝕刻廢液分為低雜堿性蝕刻廢液和高雜堿性蝕刻廢液；

其中，所述低雜酸性蝕刻廢液為含鐵濃度小于25ppm，含鋁濃度小于5ppm，含砷濃度小于0.5ppm的酸性蝕刻廢液；所述高雜酸性蝕刻廢液為滿足含鐵濃度不小于25ppm，含鋁濃度不小于5ppm，含砷濃度不小于0.5ppm其中一種或多種的酸性蝕刻廢液；所述低雜堿性蝕刻廢液為含鐵濃度小于25ppm，含鋁濃度小于5ppm，含砷濃度小于0.5ppm的堿性蝕刻廢液；所述高雜堿性蝕刻廢液為滿足含鐵濃度不小于25ppm，含鋁濃度不小于5ppm，含砷濃度不小于0.5ppm其中一種或多種的堿性蝕刻廢液；

在所述步驟S4中，當所述酸性蝕刻廢液為低雜酸性蝕刻廢液時，與所述低雜酸性蝕刻廢液反應的含氨溶液包括所述低雜堿性蝕刻廢液；當所述酸性蝕刻廢液為高雜酸性蝕刻廢液時，與所述高雜酸性蝕刻廢液反應的含氨溶液包括氨水溶液；

在所述步驟S5中，所述堿性蝕刻廢液為高雜堿性蝕刻廢液。

3.根據權利要求2所述的含銅蝕刻廢液的處理方法，其特征在于，當所述酸性蝕刻廢液為低雜酸性蝕刻廢液時，所述步驟S4中包括，將所述低雜酸性蝕刻廢液和所述低雜堿性蝕刻廢液并流加至所述含堿式氯化銅單晶體的漿液中進行第一附聚反應，得堿式氯化銅晶粒和除銅廢液；

然后對經所述第一附聚反應得到的堿式氯化銅晶粒依次進行過濾、洗滌、烘干，得堿式氯化銅固體物。

4.根據權利要求3所述的含銅蝕刻廢液的處理方法，其特征在于，所述步驟S4還包括：

向所述堿式氯化銅固體物中加入氨水溶液進行堿性溶解，得氫氧化銅沉淀和氯化銅銨溶液；

將所述氯化銅銨溶液返流至所述低雜堿性蝕刻廢液中，并與所述低雜堿性蝕刻廢液一同作為含氨溶液參與所述第一附聚反應；

將所述氫氧化銅沉淀與硫酸反應，得硫酸銅混合液；然后對所述氫氧化銅沉淀與硫酸反應得到的硫酸銅混合液依次進行蒸發濃縮和冷卻結晶，得五水硫酸銅固體物。

5.根據權利要求2所述的含銅蝕刻廢液的處理方法，其特征在于，當所述酸性蝕刻廢液為高雜酸性時刻液時，所述步驟S4包括：對所述高雜酸性蝕刻廢液進行除雜處理；

將濃度為10～20wt％的氨水溶液和經除雜處理后的所述高雜酸性蝕刻廢液并流加入至所述堿式氯化銅單晶體漿液中進行第二附聚反應，得堿式氯化銅晶粒和除銅廢液；

然后對經所述第二附聚反應得到的堿式氯化銅晶粒依次進行過濾、洗滌、烘干，得堿式氯化銅固體物。