[发明专利]一种从电路板削挂废液中回收硝酸及五水硫酸铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从废液中回收硫酸铜的方法，具体的说，涉及一种从电路板削挂废液中回收硝酸及硫酸铜的方法。

背景技术

在目前印刷电路板生产制造过程中，常会采用硝酸作为处理液溶解挂架上的铜，随着削挂的进行，溶液中铜离子浓度增大，处理液削铜能力减弱，需更换新的硝酸溶液进行削铜，铜离子含量较高的处理液只能当做削挂废液而处理掉。一般削挂废液的处理方式是将废液给指定的单位处理，并需付给一定的处理费用。有的工厂将产生的削挂废液与其它酸性废液混合处理，即采用传统方法的中和、混凝沉淀处理法，在碱性条件下，经混凝、絮凝、沉淀等工艺去除铜离子。但这种方法不仅资源没有得到合理使用还增加处理成本，而且这种处理方法只能去除重金属铜污染，并没法去除浓度极高的总氮污染，且浪费铜资源。

故实际生产中需要一种既经济环保又能将削挂废液中的铜和硝酸提取并反复利用的方法。北京工业大学李春华提出电解法处理硝酸铜废水。美国专利US5019273中Fehsenfeld、Joseph、Vujasin等提出：以金属铝片置换法，回收铜粉。但他们的方法仅涉及铜回收，废液无法循环再使用，不但浪费硝酸的资源利用，而且有高浓度总氮排放造成水质恶化等问题。中国专利申请号200610103754.5的专利文件中，谢政龙提出用50-98％硫酸加入削挂废液混合，并加热至60-120.5℃，使硝酸汽化分理，回收硝酸的方法。其缺点为硫酸浓度低、耗能，且回收的硝酸浓度亦低，回用价值低。60-120.5℃蒸馏条件，未将硝酸与水混合物完全汽化，产品固态硫酸铜不纯等缺点。

本发明的特点为待回收液中加浓硫酸后，先搅拌结晶，制得五水硫酸铜产品并带走削挂废液内的部分水份，能够减少蒸发过程中的蒸发量，蒸馏后回收硝酸，蒸馏残液补充硫酸后，再返回步骤a，再冷却结晶，又能再带走一部分水份，再减少蒸发量，再降低热能消耗并提高硝酸浓度，能直接回用，价值高。

发明内容

针对现有削挂废液处理缺点，本发明的目的在于改善并提供一种经济环保，操作便捷的，将削挂废液中的铜和硝酸提取并可反复利用的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从电路板削挂废液中回收硝酸及五水硫酸铜的方法，包括如下步骤：

a.五水硫酸铜结晶：将含有铜离子的待回收液置于反应容器内，向反应容器内加入硫酸，温度升至50--60℃，搅拌均匀得混合液，将混合液排入搅拌结晶槽，冷却至室温，搅拌至混合液中析出五水硫酸铜晶体；

b.固液分离：将上述含五水硫酸铜晶体的混合液置入离心机，进行离心分离，得到五水硫酸铜晶体及分离后的母液；

c.蒸馏：将分离后的母液泵入蒸馏罐，加热至沸腾，硝酸与水汽化，经冷凝回收得到硝酸溶液，母液中残留的五水硫酸铜在蒸馏温度下失去4个结晶水成为一水硫酸铜，故此时蒸馏罐内的残留液为硫酸及一水硫酸铜粉末混合物；

d、硫酸回用：将蒸馏罐内的残留液置冷至室温，向其中补充硫酸，将该反应液重回步骤a，重制五水硫酸铜晶体；

e、硝酸回用：上述步骤c中冷凝回收得到的硝酸溶液，调整浓度后，可循环再使用。

优选的，所述步骤a中所加硫酸为浓度为98％的浓硫酸。

优选的，步骤c中加热至沸腾时温度达到110-120.5℃，此时硝酸与水汽化，而五水硫酸铜在110℃时失去4个结晶水成为一水硫酸铜。

优选的，所述步骤a中硫酸的加入量占待回收液的体积百分比为30--60％。

本发明中所述的步骤d硫酸回用中，将蒸馏罐内的残留液置冷至室温，向其中补充硫酸，将该反应液重回步骤a，还可与新的削挂废液混合后，重制五水硫酸铜晶体。

本发明所述的反应容器可采用反应釜或其它可以发生化学反应的容器。

本发明中所述步骤c中经冷凝回收得到的硝酸溶液可调整浓度后，作为处理液，重新进入削挂槽进行印制电路板的削挂。

本发明的方法为：向含铜待回收液内加入浓硫酸，此时混合液温度上升，然后进行搅拌结晶，并离心分离，制得五水硫酸铜产品的同时并带走待回收液内的部分水份；对分离后的母液进一步进行蒸馏，硝酸与水汽化，冷凝回收得到硝酸溶液。回收得到的硝酸调配成所需浓度后，可返回生产线重新溶解电路板上的铜。此方法中蒸馏提取过硝酸的母液经补充硫酸后，可再重复步骤a，将硝酸铜转移为硫酸铜并进一步减少溶液中水份。

本发明技术具有如下有益效果：能将含铜废液中的铜离子及硝酸进行回收利用，且操作简单便捷可循环操作，有效的降低了废水处理费用，降低了企业的生产成本。

附图说明：