[发明专利]利用PCB含铜废液制备高纯铜产品的加工方法

说明书

本发明公开了一种利用PCB含铜废液制备高纯铜产品的加工方法。它包括下述步骤：（1）将待处理的PCB含铜废液除去杂质，制备得到硫酸铜溶液；（2）过滤，得到滤液；（3）滤液电解；（4）剪切；（5）真空熔炼；（6）浇注；（7）挤压；（8）拉伸；（9）矫直；（10）退火，得到高纯铜成品。本发明通过连续电解精炼制备出含量超过99.99%的阴极铜，再将99.99%的阴极铜进一步通过真空熔炼、挤压、退火可以得到高纯无氧铜产品，使得到的铜成品的纯度在99.995%以上,氧含量控制在3ppm以下。

技术领域

本发明属于废液回收利用领域，具体涉及一种利用PCB含铜废液制备高纯铜产品的加工方法。

背景技术

PCB，也就是印刷电路板制造技术是一项非常复杂的、综合性很高的加工技术。一块合格的PCB要经过沉铜、电镀、显影、蚀刻等加工过程，在加工过程中有多种重金属废水和有机废水排出，成分复杂，处理难度较大。按PCB铜箔的利用率为30％～40％进行计算，那么在废液、废水中的含铜量就相当可观了。按一万平方米双面板计算(每面铜箔厚度为35微米)，则废液、废水中的含铜量就有4500公斤左右，且还有不少其他的重金属和贵金属。这些存在于废液、废水中的金属如不经处理就排放，既造成了浪费又污染了环境。

现有技术中对PCB废液的处理大都采用电解的方法来回收里面的铜，但是现有技术中都是直接将废液引入电解槽进行电解，废液中的很多大颗粒杂质并没有预处理，影响电解效率，同时其中的杂质也会污染环境。并且，现有技术中回收制备出的铜纯度不高，利用率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用PCB含铜废液制备高纯铜产品的加工方法。解决了现有技术中通过PCB废液制备出的铜纯度不高、利用率不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种利用PCB含铜废液制备高纯铜产品的加工方法，包括下述步骤：

(1)将待处理的PCB含铜废液除去杂质，制备得到硫酸铜溶液；

(2)将得到的硫酸铜溶液进行过滤，得到滤液；

(3)将滤液连续电解精炼，得到含量超过99.99％的阴极铜；连续电解精炼的步骤包括：

①向滤液中加入电子级硫酸、纯水和添加剂，得到电解溶液；所述电解溶液中，铜离子的浓度为30～50g/l，电子级硫酸的重量百分比浓度为5％～10％，所述添加剂的配制原料包括硫脲、PAM、骨胶、三乙醇胺、亚硝酸钠和明胶；

②连续电解，控制电流密度为100～300A/m²，控制单槽电压为0.4～0.8V,连续电解完成后得到含量超过99.99％的阴极铜；

(4)采用剪板机对得到的阴极铜进行剪切；

(5)采用真空熔炼炉进行熔炼加工，抽真空至真空度≤2×10^-2Pa，熔炼温度为1150～1250℃；加热至熔化后保温0.5～1h；保持真空熔炼炉中的真空度≤2×10^-2Pa，降温使熔体凝固以充分除气，获得铜凝固体；将铜凝固体进行精炼，以15～25℃/h的升温速率升温至500～650℃保温0.5～1h；然后以15～25℃/h的升温速率升温至700～850℃保温0.5～1h；继续以25～35℃/h的升温速率升温至900～1050℃保温1～2h；然后以35～45℃/h的升温速率升温至1100～1300℃保温1～2h，得到精炼铜熔体；

(6)将真空熔炼后的精炼铜熔体转移到保温炉内，通过保温炉将铜液分配到各个结晶器，铜液在结晶器内凝固成型，得到铜棒坯；

(7)将铜棒坯采用连续挤压机进行挤压，挤压温度为550～750℃，挤压力5～40MN，压余厚度控制在5～20mm；得到挤压坯；

(8)采用液压拉拔机将挤压坯进行拉伸，得到半成品；