[发明专利]一种碱式氯化铜的生产方法

说明书

技术领域

 本发明属于蚀刻废液处理领域，具体涉及一种碱式氯化铜的生产方法。

背景技术

目前，国内在饲料中大都使用硫酸铜作为微量添加剂，但硫酸铜在使用过程中存在易吸潮结块、分散性差、氧化性强而破坏饲料中的维生素和脂肪等营养物质、对锌和铁有颉颃作用而影响其吸收等缺点。因此有必要开发出一种新型高效的铜源添加剂代替硫酸铜。

碱式氯化铜在美国已有十多年的应用历史。研究表明，碱式氯化铜比起硫酸铜具有以下优势：①不吸潮不结块，分布均匀，对反刍动物具有过瘤胃功能，有利于其中的铜避开瘤胃中硫、钼的拮抗作用；②不溶于水，在水产饵料中比硫酸铜具有更高的生物学利用率；③氧化性低，减少了对饲料养分如维生素、脂肪的破坏；④含铜量高，生物学利用率高，对锌和铁没有颉颃作用；⑤减少了料肉比，改善饲料转化效率和动物增重，同时抗菌效果比硫酸铜好，可有效改善动物的抗病力；⑥用量少，效率高，有利于保护环境，符合畜牧业可持续发展政策。因此，2003年国家农业部批准碱式氯化铜作为新型饲料添加剂。

目前，国内较为先进的蚀刻废液处理工艺为：利用酸碱蚀刻废液发生中和反应，生产碱式氯化铜。生产废水再经过离子交换、机械蒸发再压缩等工序处理后排放。但随着线路板厂工艺的升级换代，碱蚀刻废液产生量逐渐减少，一般采用氨水替代碱性蚀刻废液。这种工艺路线生产碱式氯化铜的缺点是在生产时人为的加入氨氮，增加后续废水的处理难度和成本，同时这种工艺路线生产成本高、操作工序增加、劳动强度较大、废气对环境污染较大。而母液中氯化铵的主要蒸发回收系统（MVR）还不够成熟，压缩机头的腐蚀问题还没有很好解决，并且回收氯化铵品质较差。

因此，目前对蚀刻废液的处理结束，存在氨氮含量处理难度大、处理成本高的问题有待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种碱式氯化铜的生产方法。所述的碱式氯化铜生产母液可回用于生产碱式氯化铜或经简单处理后即可达标。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种碱式氯化铜的生产方法，包括如下步骤：

（1）除杂：在酸性蚀刻废液中加入氧化剂，然后加入无机碱将酸性蚀刻废液的pH值调节至0.1~3之间，除去杂质；

（2）往合成釜中添加清水或碱式氯化铜生产母液，预热至30~100℃；将步骤（1）除杂后的酸性蚀刻废液与氢氧化钠质量含量为5~50%的碱溶液分别预热至40~80℃后，然后按照除杂后的酸性蚀刻废液与氢氧化钠质量含量为5~50%的碱溶液的体积流量比为1:0.5~4加入至合成釜中，并控制反应的pH值为3~7，反应体系的温度在50~100℃，逐渐形成碱式氯化铜；反应持续0.6~6小时后，放出占反应体系总体积20~80%的物料，在放料的同时，持续加入除杂后的酸性蚀刻废液和氢氧化钠质量含量为5~50%的碱溶液，使生产连续；在反应过程中，往反应釜中投加氯化铵或氨水，使反应液中的氨氮含量保持在0.1~40g/L范围内；

（3）对从反应体系中放出来的物料进行过滤，所得滤液为碱式氯化铜生产母液；滤渣进行洗涤、抽滤、离心、干燥，即得到碱式氯化铜产品；

（4）步骤（3）所得碱式氯化铜生产母液用压滤机进行压滤，再将压滤后的母液打入铜离子交换柱除铜；然后在常温下将离子交换后的母液加碱液调节体系的pH=8~13范围内，使铵根离子转化成氨分子，用压缩空气吹脱法去除母液的氨气分子，氨气用三级喷淋吸收制备氨水回用于生产；废水中所余的铵根离子，采用折点氯化法，加入漂水除去，制成的中水回用或经简单处理后达标排放；

作为一种优选方案，步骤（2）中，所述氢氧化钠质量含量为5~50%的碱溶液为氢氧化钠质量含量为5~50%的氢氧化钠溶液或氢氧化钠与碳酸钠和/或碳酸氢钠组成的混合碱液。

铜离子交换柱吸附饱和后，用盐酸进行洗脱，所得含铜和氯化铵的洗脱液作为碱式氯化铜生产母液回用。

作为一种优选方案，步骤（1）中，所述氧化剂优选为双氧水、氯酸钠或氯酸钾。

作为一种优选方案，步骤（1）中，所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠固体或其水溶液。

步骤（2）中，所述反应体系的温度选择为50~100℃，在该温度范围内能够生成晶型较好的碱式氯化铜晶体。

作为一种优选方案，步骤（2）中，所述反应体系的pH值优选为4~7，过低则会产生碱式氯化铜铜泥，过高则会生成氢氧化铜铜泥，只有在该pH范围内才能够合成晶型较好的碱式氯化铜晶体。