[发明专利]电路板刻蚀废液中铜的回收方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电路板刻蚀废液的处理方法，特别是涉及废液中铜的回收方法。

【背景技术】

我国是铜的资源保有储量近6000万t，其中工业储量约为3000万t，虽然资源总量占世界第四位，但按人均计算只有0.5t铜，为资源贫国，需要大量进口铜才能满足国民经济发展的要求。

目前我国生产电铜产量约为300万吨，国内消耗电铜在400万t以上。需要进口上百万吨铜才能满足国内的需求，近年国际铜价飞涨，目前铜价达到5万元/吨人民币以上，进口铜的花费在500亿人民币以上，给财政造成很大的压力，因此我们必须加速二次资源的利用。

近几年，我国电子工业年增长率超过20％，PCB(印刷电路板)及相关产业发展迅速，其产值产量已占世界第一位。有资料表明：近20年来，我国的PCB行业一直保持着快速的增长趋势，至2005年已有不同规模的PCB企业3500多家。2002年我国PCB行业总产值达到378.14亿元，2003年约为500.69亿元，增幅约为32.4％，2004年总产值为661.09亿元，增幅约为32％。2005年总产值为868.67亿元，增幅约为30％，PCB板总产量达到1.5亿m²，2006年同样在较快地增长。

印刷电路板蚀刻过程产生大量的含铜蚀刻废液，蚀刻废液中的主要成分有：重金属-主要是铜等，无机物-包括氨、铵盐、磷酸根及含碘化合物等；有机物-包括含硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根有机物等高分子化合物-聚氧乙烯类化合物、聚乙烯醇类化合物等。按目前刻蚀量计算，我国平均日产废刻蚀液在1400吨以上，以废液140克/升计，每日从废刻蚀液中回收铜600吨，全国每年从电路板刻蚀过程可回收铜5万吨，相当于多个万吨铜厂的产量，按目前的铜价计总价值在30亿人民币以上。

当前，蚀刻废液的处理方法主要包括化学沉淀法、絮凝沉淀法、溶剂萃取法、电解法等。化学沉淀需要大量消耗其他试剂，产品价值低下，处理成本高。絮凝共沉法也存在同样的问题，同时处理后所产生的大量污泥难以利用，且易产生二次污染。碱性刻蚀废液国外主要采用溶剂萃取法处理，应用萃取剂Lix54-100从氨性蚀铜废液中萃取回收铜。国内刚开始研究，如某电子对该厂的刻蚀废液采用了类似的工艺，采用硫酸反萃后得到硫酸铜，进一步采用电解方式回收，达到了清洁生产的要求，但萃取回收铜反萃直接得到硫酸铜晶体及采用萃取法回收碱性蚀刻废液中铜未见报道。

【发明内容】

本发明提出一种电路板刻蚀废液中铜的回收方法，可从碱性蚀刻废液中萃取回收金属铜，并且实现被处理废液的循环利用的方法。

本发明电路板刻蚀废液中铜的回收方法采用的技术方案包括如下步骤：

A、萃取：将刻蚀液与有机相按比例泵入离心萃取器中进行连续萃取，得负载铜的有机相和水相；

其中，萃取剂为醛肟类铜萃取剂，有机相/水相(体积比)为1-5/1，萃取级数为3-8级；

B、水洗：所述负载铜的有机相进行1-3级水洗；

D、反萃：将所述水洗后负载铜的有机相进行硫酸搅拌反萃，进行相分离后，得有机相和反萃水相；

E、结晶、离心分离：将所述反萃水相冷却结晶，经离心分离得硫酸铜产品和硫酸铜结晶母液。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述步骤A中萃取后的水相中铜含量为0.1克/升以下。

本发明采用全萃取的技术方案，在常温下萃取，使刻蚀液萃为无色，铜萃取率在99％以上，萃余液中铜含量为0.1克/升以下，采用离心萃取器实现连续萃取。

因实际刻蚀液为氯化物体系，在萃取过程中会造成氯根少量夹带，为了防止氯根进入到产品中，采用2级水洗，防止氯根进入硫酸铜产品中。

在反萃过程得到的过饱和硫酸铜溶液直接放入结晶槽，自然冷却结晶，从而可以取消蒸发操作，经离心分离得到硫酸铜产品。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述步骤B后还包括步骤C、水相除油及刻蚀液重配：将所述步骤A和步骤B得的水相经除油后，根据刻蚀要求进行重配，水相返回蚀刻系统。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述水相经玻璃纤维粗除油及活性炭吸附除油。

因蚀液经萃取铜后，为了返回刻蚀体系需要除油及重配。本发明采用玻璃纤维粗除油及活性炭吸附后，根据刻蚀要求进行重配，使萃余液返回刻蚀系统。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述步骤D中的反萃为硫酸1级搅拌反萃，其中：硫酸浓度为1-5M，有机相/水相(体积比)为5/1-2/1，反萃温度为40-70℃，反萃时间为10-40分钟。