[发明专利]一种以醋酸处理硝酸铜废液的资源化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以醋酸处理硝酸铜废液的资源化方法，属于工业废水处理回收再利用的方法的技术领域，具体说属于在生产印刷电路板中产生的工业废水中的金属元素利用化学方法处理回收再利用的方法的技术领域。

背景技术

目前，在印刷电路板行业生产制造过程中，多使用硝酸作为设备清洗及电镀挂架上铜的溶蚀清除液，而随着铜离子浓度上升达到临界值后会减缓溶铜能力，影响制程需求，因而需排出硝酸铜废液，更换新的硝酸溶蚀液。对于硝酸铜废液的处理，传统上利用酸碱中和让铜化合物沉淀来达到回收铜的目的，但目前环保要求总氮管制，硝酸化合物是不允许排出的。因此需要将硝酸资源化以降低污染风险，而目前已有业者使用硫酸进行硝酸铜废液处理，形成硫酸铜回收及硝酸回用，如专利CN101113014A提及的以硝酸铜废液制备硫酸铜方法，及专利CN102795654A提出的一种电路板削挂废液中回收硝酸及五水硫酸铜方法，将硫酸与硝酸铜反应形成硫酸铜及硝酸，达到资源化目标。但其分离及回收仍存在下列缺点：

1.硝酸在高温蒸馏回收过程容易形成氮氧气体分解溢出，形成硝酸损耗；而在清洗过程中会用大量水，更造成硝酸浓度不足，在处理后的废液蒸馏温度达110℃到120℃会造成硝酸快速分解，形成氮氧气体排出，造成空气污染，蒸出硝酸浓度会不足，回用时增加了过多低浓度硝酸，无法为制程利用，而必须排出，全资源化目标无法达成。

2.高温蒸馏硝酸需要大量能源损耗，而蒸出硝酸必须降温冷凝吸收，形成双重能源浪费。

3.硫酸铜因蒸馏形成一水硫酸铜及五水硫酸铜混合物，容易结块造成输出管路阻塞，无法让设备稳定运转，不但作业困难，更有氮氧气体排放问题，造成严重污染问题。

发明内容

本发明提供了一种以醋酸处理硝酸铜废液的资源化方法，以实现回收稳定，节约用水，操作简便，降低成本，环保排放和减少污染的目的。

为达到所述的目的本发明的方法是：

一种以醋酸处理硝酸铜废液的资源化方法，包括如下步骤：

(101)检测步骤：首先将硝酸铜废液引入处理系统的反应槽或反应釜内，然后分别检测废液量及废液中的含铜量；

(102)醋酸反应步骤：将98％的醋酸依废液含铜量完全转换所需之醋酸量的70％-98％量缓慢引入硝酸铜废液中进行反应，使硝酸铜转换为醋酸铜及硝酸；

反应式为4CH₃COOH+2Cu(NO₃)₂→Cu₂(CH₃COO)₄+4HNO₃；

(103)结晶步骤：反应后液体利用冰水进行降温，使醋酸铜结晶沉淀；

(104)过滤回收铜步骤：醋酸铜沉降后，利用过滤装置分离结晶的醋酸铜，进一步再利用；

(105)硝酸提浓步骤：利用减压蒸馏方法，降低水蒸馏温度及防止硝酸分解，因水沸点低于硝酸，能将过多水份蒸发去除，提升硝酸浓度符合制程利用的需要；

(106)回用调配步骤：根据提浓后硝酸浓度进行调配回用于制程。

该废液中的含铜量利用波美计测定。

该硝酸提浓步骤为利用减压蒸馏模式，降低水蒸馏温度，使符合热泵供应范围，将水蒸出硝酸溶液，让硝酸能提浓，且确保硝酸不分解减少损失。

该热泵的温水温度为40℃到90℃之间。

该热泵的温水温度为66℃。

该结晶步骤的冰水温度为-15℃到25℃之间。

该结晶步骤的冰水温度为-12℃。

采用本发明的方法由于提出利用醋酸处理硝酸铜废液，醋酸与硝酸铜反应形成醋酸铜及还原硝酸，醋酸铜移出硝酸溶液再利用，而硝酸可以透过提浓，回到制程中使用，得到全资源化目标。其醋酸浓度愈高则水份愈少，投入反应水含量相对减少，能减少移出水份能源损失。

采用本发明的方法由于提出减压蒸馏去除过多水分的方法解决处理后硝酸回用浓度不足问题，减压蒸馏可降低水蒸馏温度并防止硝酸分解风险，因水沸点低于硝酸，能去除过多水分使硝酸浓度符合制程回用要求，让硝酸回用能落实，提升产业效益。

采用本发明的方法由于提出应用热泵的有效节能作业方式，利用热泵冷热双效运用提供温水40℃到90℃间及冰水-15℃到25℃间的供应能力，达到减压蒸馏及冷凝所需要的温度需求，提升能源转换，降低能源损耗。