一種PCB酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法技術

本發明專利技術涉及印刷電子線路板（簡寫為ＰＣＢ）酸性蝕刻廢液的處理與綜合利用方法，更準確地說，是涉及一種ＰＣＢ酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法，該生產方法旨在實現了ＰＣＢ酸性蝕刻廢液有效成分的全部資源化利用，節約資源，保護環境，實現ＩＴ行業的可持續發展；本發明專利技術是先以鐵為原料從ＰＣＢ酸性蝕刻廢液中提取銅，包含大量鐵和酸的殘余廢液，再通過鐵鹽、亞鐵鹽或水調配鐵含量，通過無機酸或有機酸調配酸含量，經氧化、水解、聚合、復合改性等反應即可獲得具有一定鐵含量和鹽基度的高效凈水劑－改性聚鐵產品。其中銅的提取率可達９９％，改性聚鐵的成品率１００％，沒有三廢產生和外排。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及印刷電子線路板(簡寫為PCB)酸性蝕刻廢液的處理與綜合利用方法，更準確地說，是涉及一種PCB酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法。
技術介紹
IT產業是我國重要的支柱產業，但隨著IT產業的蓬勃崛起，產生了大量有毒有害的工業污水，處理不當極易威脅及危害周圍的生態環境，其中PCB酸性蝕刻廢液是具有很大回收利用價值的危險廢棄物。我國是一個資源短缺、環境脆弱的人口大國，水資源及其污染形勢極為嚴峻，已沒有了發達國家工業化時的廉價資源和環境容量，經不起傳統經濟發展方式帶來的資源消耗和環境污染。通過工業化手段實現PCB蝕刻廢液的資源化利用，節約資源，保護環境，實現IT行業的可持續發展，是一項具有戰略意義的大事。針對PCB酸性蝕刻廢液，目前國內外一般采用中和沉淀、電解富集、溶劑萃取、還原分離等工藝，只能設法提取其中的銅，其他組分均作為廢物進行無害化處理。采用這些傳統工藝的直接后果是銅的回收成本高，大量其他有用成分被無害化處理，既浪費資源又需昂貴的處理費用，且極易造成嚴重的二次污染和安全隱患。我們檢索了美國最近6年的專利申請公報，僅發現一項相關美國專利技術專利“Method of recovering copper”(2004年)，該專利公開的從廢蝕刻液提銅的方法，是先利用堿性物質沉淀氫氧化銅，廢水經硫化鈉、高分子等處理后排放。國內查新(最近14年)發現相關的1項專利技術專利、2項研究成果和7篇學術論文，如中國專利技術專利公開號CN1278564A，公開日2001年01月03日，專利權人希普雷公司(美國)，專利技術名稱為“從流體中回收和去除銅的方法和系統”，該專利公開了主張采用電解方法，通過銅離子滲透膜分開陽極和陰極來富集、提取電解銅。這種方法不僅一次性投資大、成本高，銅的回收率強烈地依賴于銅離子滲透膜的性能，而且沒有考慮其他成分的資源化有效利用。中國科技成果數據庫(CSTAD)，項目年度編號93218496，西北工業大學的研究成果“三氯化鐵腐蝕廢液處理系統”，主張先用堿沉淀鐵泥，分離的鐵泥通過鹽酸、氯氣溶解可再生三氯化鐵，母液則通過硫化鈉進一步沉淀提銅，最終廢水經深度處理后達標排放。這種方法的處理工藝繁雜，成本太高，需消耗大量燒堿、鹽酸、氯氣、硫化鈉等，同時產生大量高鹽廢水、酸霧和污泥，二次污染極其嚴重，十幾年來一直難以得到工業化推廣應用。其他研究報告，也都將目標集中在銅的提取上，其余有效成分都作為危險廢物進行無害化處理，不僅浪費了資源、處理費用高，而且二次污染嚴重。綜合國內外近廿年的研發狀況，由于產業轉移和科技發展日新月異，我國事實上已經成為全球PCB及其設備的主要生產、研發基地，基本代表了國際最高水平，尤其體現在下游廢物的回收利用上。PCB酸性蝕刻廢液主要包含銅鹽、游離酸和氧化劑等，這些組分作為資源具有很大的回收利用價值，作為污染物則屬于高濃度危險廢物，需要高昂的處理費用，且存在二次污染和安全隱患。
技術實現思路
所要解決的技術問題本專利技術針對現有技術不足，提供一種PCB酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法，實現PCB酸性蝕刻廢液有效成分的全部資源化利用，節約資源，保護環境，實現IT行業的可持續發展。技術方案一種PCB酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法，以鐵為原料，從PCB酸性蝕刻廢液中提取銅，包含大量鐵和酸的殘余廢液用于制備改性聚鐵。本專利技術從PCB酸性蝕刻廢液提取銅及提取銅后制備改性聚鐵的方法工藝如下將20～30m3PCB蝕刻廢液導入蝕刻廢液緩沖池1中，并用鐵片、鐵泥、鐵粉或鐵刨花將接觸反應器4填滿，然后啟動耐酸陶瓷泵2使PCB蝕刻廢液不斷與鐵接觸、反應、析出海綿銅、循環，海綿銅通過固液分離器3連續排出；操作過程需定期向接觸反應器4補加鐵，直到殘余銅含量小于0.05g/L時，提銅工藝結束，關停耐酸陶瓷泵2；由固液分離器3連續獲取的海綿銅，瀝干水分后，經還原焙燒，從而可獲取高純度銅餅；經充分提銅后、包含大量鐵和酸的殘余廢液抽到聚合反應器5，再用鐵鹽、亞鐵鹽、水、無機酸或有機酸調配鐵含量及酸含量，經氧化、水解、聚合、復合改性等反應，即可合成出改性聚鐵。本專利技術所采用的PCB酸性蝕刻廢液可以是生產PCB的任何一種酸性蝕刻廢液，或多種PCB蝕刻廢液的任意混合，或與其他物料的任意混合。本專利技術用于從PCB酸性蝕刻廢液提銅的鐵可以是各類鐵產品、含鐵原料或廢鐵；最好是比表面積較大的廢鐵皮。本專利技術經過提銅后，包含大量鐵和酸的殘余廢液可直接用于制備改性聚鐵。本專利技術經過提銅后，包含大量鐵和酸的殘余廢液也可通過進一步調配鐵和酸的含量來定制改性聚鐵。“進一步調配鐵和酸的含量”包括增加或降低鐵和酸的含量；但增加鐵和酸的含量更有利于制備高濃度改性聚鐵。本專利技術可用鐵鹽、亞鐵鹽或水來調配鐵含量。本專利技術用于調配鐵含量的鐵鹽或亞鐵鹽，可以是硫酸亞鐵、氯化亞鐵、三氯化鐵或它們的任意混合，最好是硫酸亞鐵。本專利技術可用無機酸或有機酸或它們的混合物來調配酸含量。本專利技術用于調配酸含量的無機酸、有機酸可以用硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、檸檬酸或它們的任意混合，最好是硫酸。本專利技術的生產方法是針對PCB酸性蝕刻廢液，先以鐵為原料提取PCB酸性蝕刻廢液中的銅，包含大量鐵和酸的殘余廢液再通過鐵鹽、亞鐵鹽、水、無機酸或有機酸調配鐵含量及酸含量，經氧化、水解、聚合、復合改性等反應即可制備具有一定鐵含量和鹽基度的高效凈水劑改性聚鐵產品。本專利技術使PCB酸性蝕刻廢液中各有效成分全部得到資源化利用，其中銅的提取率可達99％，改性聚鐵的成品率100％，沒有三廢產生和外排。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點1、通過金屬置換法從PCB酸性蝕刻廢液中提取海綿銅，銅的回收率可達99％以上；而傳統工藝主要生產硫酸銅或氯化銅，銅的回收率僅為80～96％，且傳統工藝的單位回收成本比本專利技術高1倍以上。2、本專利技術技術每提取1噸銅可聯產10～20噸改性聚鐵，相當于新增價值0.8～1.6萬元；而傳統工藝每提取1噸銅(根據硫酸銅或氯化銅換算)，約需外排30～90噸高濃度有毒廢水，無害化處理這些廢水需新增成本約0.3～1.0萬元，同時外排1～3噸溶解性化合物(無機鹽等)和揮發性氣體(酸霧、氨氣等)，其對生態環境的污染和危害仍十分驚人。3、本專利技術將提取海綿銅后的殘余廢液，經氧化、水解、聚合、復合改性可直接制備改性聚鐵，也可通過進一步調配鐵和酸的含量來定制改性聚鐵，改性聚鐵的成品率100％；該生產方法實現了PCB酸性蝕刻廢液有效成分的全部資源化利用；不僅本身沒有任何三廢產生和外排，實現了零排放，而且可生產大量適用于工業廢水和城市污水等凈化處理的環保藥劑——高效凈水劑改性聚鐵。IT行業排放的綜合污水主要包含重金屬和COD等污染物，凈化處理需要消耗大量凈水劑。據初步估算，我國每年需各類凈水劑1000萬噸以上，當前主要采用鋁系凈水劑，但鋁系凈水劑對COD的脫除效果較差，且鋁毒對人體的潛在威脅已日益顯現。鐵系凈水劑以其無毒無害、低廉的生產成本和優越的產品性能，正日益受到環保人士的重視，必將成為凈水劑的主流，尤其在IT行業。改性聚鐵屬于鐵系凈水劑，而且利用PCB酸性蝕刻廢液提銅后的殘余廢液制備，其市場前景自然更加美好，將其回用于IT行業，是實現IT行業可持續發展的一項重大舉措。而傳統工藝在提取硫酸銅或氯化銅后，必須無害化處理大量高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種ＰＣＢ酸性蝕刻廢液提銅聯產改性聚鐵的方法，其特征在于以鐵為原料，從ＰＣＢ酸性蝕刻廢液中提取銅，包含大量鐵和酸的殘余廢液用于制備改性聚鐵。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：阮復昌，林春濤，
申請(專利權)人：惠州市奧美特凈水工程有限公司，
類型：發明
國別省市：44[中國|廣東]