一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備的制作方法

本實用新型涉及酸性蝕刻廢液回收技術領域，特別是涉及一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備。

背景技術：

現代科技迅速發展,線路板蝕刻業也迅速發展，蝕刻業排出的含銅廢液也隨著增加。有人統計，全球年排放廢液中國占四分一左右，隨著國家建設進一步發展，該銅資源急需更經濟且綠式地回收利用。為此，前人已作出大量的研究，且著有成效，如中國專利CN105016373.A，CN103241762，CN104925847A，CN105236465A，CN101691240B，200710074010.X， 201410337012.3和201510815459.1 等。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備，回收率高，資源充分利用，環保友好，無二次污染，工藝簡單，條件容易控制，設備簡單。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。

一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備，它包括按工位依次設置的粗品碳酸銅制備裝置、粗品碳酸銅洗滌裝置和氯化銅產品制備裝置；

所述粗品碳酸銅制備裝置包括反應釜、泥漿泵A、攪拌罐A、過濾系統A、濾渣收集槽A和濾液收集槽A，所述泥漿泵A連接于反應釜和攪拌罐A之間，攪拌罐A連接過濾系統A，過濾系統A連接濾渣收集槽A和濾液收集槽A；所述反應釜設置有多孔分布管；

所述粗品碳酸銅洗滌裝置包括攪拌罐B1、泥漿泵B、攪拌罐B2、過濾系統B、濾渣收集槽B和濾液收集槽B，所述泥漿泵B連接攪拌罐B1和攪拌罐B2之間，攪拌罐B2連接過濾系統B，過濾系統B連接濾渣收集槽B和濾液收集槽B。

優選的，所述攪拌罐A、攪拌罐B1、泥漿泵B的混合設備可以是機械攪拌、鼓泡攪拌或震動混合設備中的一種。

優選的，所過濾系統B可以是真空過濾機、壓濾機、離心機，過濾介質可以是砂心濾板、陶瓷濾板、濾布或有機物高壓濾板，離心機可以是臥螺式離心機、平板式或三足式自動卸料離心機。

優選的，所述氯化銅產品制備裝置為氯化銅溶液制無水氯化銅裝置；所述氯化銅溶液制無水氯化銅裝置包括反應釜C、動力泵C1、精過濾裝置C、氯化銅液儲罐C、動力泵C2、熱風發生器、噴霧干燥器、無水氯化銅包裝裝置，所述動力泵C1連接于反應釜C和精過濾裝置C之間，精過濾裝置C連接氯化銅液儲罐C，動力泵C2連接于氯化銅液儲罐C和噴霧干燥器之間，熱風發生器連接噴霧干燥器，噴霧干燥器連接無水氯化銅包裝裝置；

優選的，所述氯化銅產品制備裝置為氯化銅溶液制二水氯化銅裝置；所述氯化銅溶液制二水氯化銅裝置包括反應釜D、動力泵D、精過濾裝置D、蒸餾濃縮器、過濾系統D，二水氯化銅包裝裝置，所述動力泵D連接于反應釜D和精過濾裝置D之間，過濾裝置D連接蒸餾濃縮器，蒸餾濃縮器連接過濾系統D，過濾系統D連接二水氯化銅包裝裝置。

本實用新型有益效果為：本實用新型所述一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備，將線路板酸性蝕刻廢液銅資源以粗品碳酸銅形式全部回收，回收率99.9%，資源充分利用，環保友好，無二次污染，工藝簡單，條件容易控制，設備簡單，均可從國內市場供應，投資省，成本低， 經濟效益顯著，以粗品碳酸銅可加工成多種銅精細產品，如氯化銅硫酸銅堿式碳酸銅氧化銅等，以加工成氯化銅為例，初估每回收1噸銅可增利2.4萬元，比膜電解法經濟效益高3倍左右，新流程具有工業應用前景。

附圖說明

附圖1為本實用新型的沉淀出粗品碳酸銅工藝流程圖。

附圖2為本實用新型的濕品碳酸銅洗滌流程圖。

附圖3為本實用新型的濕品碳酸銅加鹽酸轉化為氯化銅工藝流程圖。

附圖4為本實用新型的氯化銅溶液制無水氯化銅流程圖。

附圖5為本實用新型的氯化銅溶液制二水氯化銅流程圖。

附圖6為本實用新型的粗品碳酸銅制備裝置結構示意圖。

附圖7為本實用新型的粗品碳酸銅洗滌裝置結構示意圖。

附圖8為本實用新型的氯化銅溶液制無水氯化銅裝置結構示意圖。

附圖9為本實用新型的氯化銅溶液制二水氯化銅裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。

如圖6~圖9所示，一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的設備，它包括按工位依次設置的粗品碳酸銅制備裝置、粗品碳酸銅洗滌裝置和氯化銅產品制備裝置；所述粗品碳酸銅制備裝置包括反應釜10、泥漿泵A11、攪拌罐A12、過濾系統A13、濾渣收集槽A14和濾液收集槽A15，所述泥漿泵A11連接于反應釜10和攪拌罐A12之間，攪拌罐A12連接過濾系統A13，過濾系統A13連接濾渣收集槽A14和濾液收集槽A15；所述反應釜10設置有多孔分布管；所述粗品碳酸銅洗滌裝置包括攪拌罐B120、泥漿泵B21、攪拌罐B222、過濾系統B23、濾渣收集槽B24和濾液收集槽B25，所述泥漿泵B21連接攪拌罐B120和攪拌罐B222之間，攪拌罐B222連接過濾系統B23，過濾系統B23連接濾渣收集槽B24和濾液收集槽B25；所述氯化銅產品制備裝置為氯化銅溶液制無水氯化銅裝置或氯化銅溶液制二水氯化銅裝置；所述氯化銅溶液制無水氯化銅裝置包括反應釜C30、動力泵C131、精過濾裝置C32、氯化銅液儲罐C33、動力泵C234、熱風發生器35、噴霧干燥器36、無水氯化銅包裝裝置37，所述動力泵C131連接于反應釜C30和精過濾裝置C32之間，精過濾裝置C32連接氯化銅液儲罐C33，動力泵C234連接于氯化銅液儲罐C33和噴霧干燥器36之間，熱風發生器35連接噴霧干燥器36，噴霧干燥器36連接無水氯化銅包裝裝置37；所述氯化銅溶液制二水氯化銅裝置包括反應釜D40、動力泵D41、精過濾裝置D42、蒸餾濃縮器43、過濾系統D44，二水氯化銅包裝裝置45，所述動力泵D41連接于反應釜D40和精過濾裝置D42之間，過濾裝置D連接蒸餾濃縮器43，蒸餾濃縮器43連接過濾系統D44，過濾系統D44連接二水氯化銅包裝裝置45。優選的，所述攪拌罐A12、攪拌罐B120、泥漿泵B21的混合設備可以是機械攪拌、鼓泡攪拌或震動混合設備中的一種。優選的，所過濾系統B23可以是真空過濾機、壓濾機、離心機，過濾介質可以是砂心濾板、陶瓷濾板、濾布或有機物高壓濾板，離心機可以是臥螺式離心機、平板式或三足式自動卸料離心機。

如圖1~圖5所示，使用上述設備的工藝流程為：一種利用線路板酸性蝕刻廢液回收銅資源的方法，它以線路板含銅酸性蝕刻廢液為原料，在室溫和攪拌條件下加入到碳酸鈉料漿，沉淀出粗品碳酸銅，過濾分離粗品碳酸銅后，經水充分洗滌后加鹽酸轉為氯化銅，用噴霧干燥法直接制備無水氯化銅，或蒸餾濃縮，結晶出二水氯化銅產品；具體為：

步驟一，配制碳酸鈉料漿：在室溫和攪拌條件下，在反應罐中，加入所需碳酸鈉水溶液和回頭濾液，制成碳酸鈉料漿；

步驟二，沉淀出粗品碳酸銅：在攪拌條件下，在室溫條件下將所需量的線路板含銅酸性蝕刻廢液緩慢加入或經多孔分布管流入碳酸鈉料漿中，形成粗品碳酸銅沉淀，終點控制PH6-8，加完后，再攪拌；

步驟三，過濾分離粗品碳酸銅：將制好的粗品碳酸銅，通過過濾系統分離得到濾液和粗品碳酸銅；

步驟四，濕品碳酸銅洗滌：粗品碳酸銅經水洗系統洗脫、過濾和洗水后，得到濕品碳酸銅，其濕品碳酸銅中鈉含量低于0.1%；

步驟五，濕品碳酸銅加鹽酸轉化為氯化銅：經洗滌后的濕品碳酸銅加入濃鹽酸，攪拌溶解后得到氯化銅溶液，其酸度PH1-2，過濾分出少量不溶物，保持少量酸度，有利于防止氯化銅的水解；

步驟六，制備氯化銅產品：方法一，含精制的氯化銅溶液通過噴霧干燥設備制得無水氯化銅；方法二，含精制的氯化銅溶液通過蒸餾濃縮，在攝氏26-42度下，冷卻結晶，再通過過濾系統制得二水氯化銅產品，過濾后剩余的氯化銅溶液返回重新用該方法二進行制備二水氯化銅產品。所采用的碳酸鈉料漿是碳酸鈉碳酸鉀碳酸氫鈉中的一種或其混合物。粗品碳酸銅只用水在室溫攪拌洗滌，洗后濕品碳酸銅中鈉可達到管控要求。所述粗品碳酸銅洗滌后加濃鹽酸，轉化成精細氯化銅產品，其純度達98.0%以上。步驟三中得到的濾液，一部分作為回頭濾液通過制漿回用于制粗品碳酸銅，一部份通過配制氧化劑回用線路板蝕刻線。

實例一、

以酸性蝕刻為例，其酸性蝕刻液銅濃度130g/L，酸度2.0N。1方酸性蝕刻液通過制漿沉銅分離后，消耗0.286噸碳酸鈉，得到0.428噸粗品碳酸，其沉銅率達到99.9%。

實例二、

酸性蝕刻液將酸性蝕刻液通過沉銅后，得到粗品碳酸銅，經水洗脫，其濕品碳酸銅中鈉含0.1%。以濃鹽酸返溶濕品碳酸銅，其PH 2.0,過濾去除少量不溶物，制得氯化銅溶液。取氯化銅溶液，烤干制得無水氯化銅，其產品品質為：無水氯化銅純度98%、鈉0.2%、鐵14ppm、鉛8.2 ppm、鉻7.8 ppm、鎘4.7 ppm、砷4.6 ppm、鎳4.2 ppm。

實例三、

酸性蝕刻液將酸性蝕刻液通過沉銅后，得到粗品碳酸銅，經水洗脫，其濕品碳酸銅中鈉含0.1%。以濃鹽酸返溶濕品碳酸銅，其PH 2.0,過濾去除少量不溶物，制得氯化銅溶液。取氯化銅溶液，蒸餾濃縮至過飽和，在30度下，攪拌冷卻結晶，過濾得二水氯化銅。其產品品質為：二水氯化銅98.40%、鈉632ppm。

1、 在沉銅部分,設備要安裝帶小孔的盤管分布器,使酸性蝕刻液的加入能均勻，減少形成包晶現象。

2 、用噴霧干燥法,當氯化銅母液采用噴霧干燥技術可產生顆粒氯化銅，使生產速度快，且連續進行，防止氯化銅的水解或因局部過熱引起的分解,從而保證產品質量。也改善了操作環境。

3、結晶二水氯化銅時要控制好結晶和風干的溫度,因該品在不同的溫度形成不同的水合物。

綜上所述，本實用新型提供一個從酸性蝕刻廢液簡便全部回收銅資源的方法，其特點在于通過沉銅沉銅設備加入碳酸堿沉淀出粗品碳酸銅，銅沉淀率達到99.9%，容易過濾，濾液部分回頭配液，其余回用，達零排放。粗品碳酸銅經洗滌后可加工成各種精細銅產品，如氯化銅、氧化銅、硫酸銅、堿式碳酸銅、硝酸銅 溴化銅 草酸銅等。本實用新型工藝簡單，綠色環保，成本低，投資省，設備國內可供，可在線路板企業內生銅，可增利2.4萬元。

以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。