[发明专利]由印制电路板蚀刻废液合成富马酸铜的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种由印制电路板蚀刻废液合成富马酸铜的方法。

背景技术

由于硫酸铜的价格远低于其它铜盐的价格，目前微量铜元素大多以硫酸铜的形式加入到饲料中。但硫酸铜的动物利用效率不高，饲料中铜代谢后90％以上经粪便排出；考虑到饲料中硫酸铜的添加量很高(50～250mg/kg，以铜计)，动物饲喂所产生的环境污染可想而知。同时，硫酸铜吸水性很强，在与饲料混合后能氧化破坏饲料中的营养成分(如维生素E)，降低饲料质量；并使饲料中的不饱和脂肪酸氧化酸败，从而使饲料变质。为此，饲料业有识之士多年来致力于发展其它铜源产品的应用研究。

富马酸铜的化学式和结构式如下：

【化学名】反丁烯二酸铜；(E)-1，2-丁烯二酸铜(II)

【分子式】C₄H₂CuO₄

【结构式】

【分子量】177.57

富马酸，分子式为C₄H₄O₄，结构式为，其用途主要是做酸度调节剂、增香剂、抗氧化助剂。广泛用于制备碳酸饮料、酒类、浓缩固体饮料、冰淇淋以及各种冷食和饮料。它可以替代苹果酸、柠檬酸，其酸度为柠檬酸的1.5倍。富马酸是医药和光学漂白剂等精细化学品的中间体。也可用于生产不饱和聚脂树脂等。而硫酸铜中的SO₄^2-是强酸根离子，既非营养物质也非代谢产物，它的存在会干扰甚至破坏体内的酸碱平衡，使机体生长不良。本申请人发现富马酸铜可作为饲料添加剂，提高饲料的利用率，其中的富马酸根离子可参与三羧酸循环，形成ATP供机体代谢所需，或作为碳架合成氨基酸，并进一步合成体蛋白。目前常见的富马酸盐有富马酸亚铁等，有机铁可直接有效地沉积在蛋白质中，能降低禽蛋破壳率，提高蛋黄颜色。富马酸亚铁可提高种畜繁殖性能，降低产死仔，提高断奶窝重，防治仔猪贫血，提高断奶仔猪成活率。饲料中所含有的植酸、草酸、磷酸盐、单宁、纤维素等往往会阻碍无机微量元素的吸收，从而降低微量元素的生物学效价。有机微量元素则相对避免了饲料中所含有的植酸、草酸、磷酸盐、单宁、纤维素等因素的影响。

无机微量元素之间相互关系复杂，元素间的拮抗作用一方面会导致微量元素的利用率降低；另一方面会因为一种微量元素量的增加要求其他微量元素量也要相应增加，这样势必造成资源的浪费和环境污染。有机微量元素属于绿色环保型产品，生物学效价高，添加量相对较少，而其吸收利用率较高，因而微量元素的排出量较少，减少了环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便，工艺流程简单、可行的由印制电路板蚀刻废液合成富马酸铜的生产方法。

本发明的生产方法包括如下步骤：

(1)将富马酸加入至水中，加热至50～100℃，或将水预先加热至50～100℃，再加入富马酸，然后搅拌使富马酸完全溶解；

(2)投加印制电路板蚀刻废液，该废液中铜的浓度为1.4±0.5mol/l，印制电路板蚀刻废液的加入量为使其中铜的摩尔数与富马酸的摩尔数比为1∶(1-2)，搅拌反应，加入氨水控制反应的PH为3-5，并控制溶液的最终pH值到3.1±0.3，反应时间是1-2小时；

(3)将生成的沉淀经过滤、水洗涤、干燥、过筛，即得富马酸铜。

在所述第(1)步富马酸溶解后，所得富马酸溶液的浓度为3～6％较佳。

所述印制电路板蚀刻废液分为印制电路板碱性含铜蚀刻废液和印制电路板酸性含铜蚀刻废液。当第(2)步所述印制电路板蚀刻废液采用印制电路板碱性氯化铜蚀刻废液时，所述第(1)步加热至90～100℃较好。

当第(2)步所述印制电路板蚀刻废液采用印制电路板酸性氯化铜蚀刻废液时，作为更好的技术方案，在所述第(1)步将水预先加热至50～80℃后，先加入氨水，再加入富马酸，氨水的加入量为NH₃和富马酸的摩尔比为(3.5±0.3)∶1。

当第(2)步中所述印制电路板蚀刻废液采用印制电路板酸性氯化铜蚀刻废液时，所述第(1)步中的水可以用第(3)步中的过滤液或洗涤水替代，或采用在水中加入第(3)步中的过滤液或洗涤水。

本发明中的主要反应方程式如下：

(1)采用线路板碱性氯化铜蚀刻废液：