,外賣,加鹽汽提精餾塔,為多級連續的氣液相平衡操作,塔頂回收的鹽酸溶液濃度可達20%以上,純度滿足工業鹽酸的要求。
[0023]其中,本發明步驟I擴散滲析進水的pH<3,例如O、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0等,酸度越高,相應回收的酸濃度越高,擴散滲析所采用的透析液包括但不限于自來水、軟化水等、所用的透析液應滿足后續提濃(精餾、閃蒸器)的要求;
本發明步驟2催化氧化單元操作,優先選用潔凈氧化的工藝,如臭氧氧化、臭氧催化氧化、臭氧光催化,確保氧化效率的同時,不會帶進去其他雜質;
本發明步驟3所采用的雙極膜組件,最小單元組件包括:雙極膜、陰膜、陽膜,堿室預留補充加酸口,確保不生成Cu(OH)2沉淀堵塞膜組件;其中,雙極膜組件既可以連續操作、也可以間歇操作;回收的HCl去往精餾單元提濃、CuSO4溶液送去結晶、凈化的蝕刻廢液可返回配新蝕刻液用;
本發明步驟4對硫酸銅溶液的蒸發結晶操作優選連續蒸發-結晶耦合工藝、設備,蒸發過程溫度控制在70?90°C,例如可選擇70.3。。,71.6。。,73.5°C , 78.8°C , 81.2°C , 82.6°C,85.6°C,88.8°C等;蒸發過程溶液不應產生過飽和度,以免堵塞加熱管,使蒸發過程不能順利進彳丁,完成液的濃度應控制在質量分率在40%左右,完成液進入結晶器后,有換熱盤管接循環水冷卻或夾套接循環水冷卻,為保證晶體的晶型,應控制PH在3左右;再結晶過程用熱水將晶體溶解,保持飽和狀態,再采用冷卻結晶的方式得到純度較高的硫酸銅晶體。
[0024]為了實現上述處理方法,本發明還提供了一種PCB電路板蝕刻廢液的資源化處理系統它包括依次連接的擴散滲析器、催化氧化塔、雙極膜滲析器和蒸發結晶裝置;
其中,擴散滲析器采用陰離子交換膜作為滲析器的隔離膜,回收的鹽酸濃度略低于原料液的酸度;催化氧化塔還可以連接有臭氧發生器,配合實現催化氧化反應的完成;蒸發結晶裝置可采用多效蒸發、MVR、TVR蒸發或膜蒸餾中的任一種或幾種,蒸發過程溫度控制在70-90°C;擴散滲析器的酸液出口和雙極膜酸液出口均與精餾塔或者石墨蒸發器的入口相連通,用于HCL的進一步濃縮回收。
[0025]實施例1
某線路板廢水水質為:含銅100g/L,鹽酸濃度為3mol/L。處理時,將原料廢水輸送至擴散滲析器,回收的鹽酸2.5 mol/L,擴散滲析器出水栗入催化氧化塔,出水保證Cu2+占Cu總量的95%,被氧化的蝕刻廢液經栗輸送至雙極膜系統,硫酸經加藥計量栗和pH聯鎖自動控制加入雙極膜組件,雙極膜組件出水分為260g/L的硫酸銅、0.5moVL的鹽酸兩股水、淡化后的蝕刻廢液三股水,其中硫酸銅溶液送往蒸發結晶器回收工業級的硫酸銅,0.5mol/L的鹽酸經蒸發器或加鹽精餾塔回收需要濃度的工業級鹽酸。
[0026]實施例2
某線路板廢水水質為:含銅150g/L,鹽酸濃度為3.5mol/L。處理時,將原料廢水輸送至擴散滲析器,回收的鹽酸3.3mol/L,擴散滲析器出水栗入催化氧化塔,出水保證Cu2+占Cu總量的96%,被氧化的蝕刻廢液經栗輸送至雙極膜系統,硫酸經加藥計量栗和pH聯鎖自動控制加入雙極膜組件,雙極膜組件出水分為300g/L的硫酸銅、0.8mol/L的鹽酸兩股水、淡化后的蝕刻廢液三股水,其中硫酸銅溶液送往蒸發結晶器回收工業級的硫酸銅,0.8mol/L的鹽酸經蒸發器或加鹽精餾塔回收需要濃度的工業級鹽酸。
[0027]實施例3
某線路板廢水水質為:含銅180g/L,鹽酸濃度為4mol/L。處理時,將原料廢水輸送至擴散滲析器,回收的鹽酸3.8mol/L,擴散滲析器出水栗入催化氧化塔,出水保證Cu2+占Cu總量的94%,被氧化的蝕刻廢液經栗輸送至雙極膜系統,硫酸經加藥計量栗和pH聯鎖自動控制加入雙極膜組件,雙極膜組件出水分為330g/L的硫酸銅、0.9mol/L的鹽酸兩股水、淡化后的蝕刻廢液三股水,其中硫酸銅溶液送往蒸發結晶器回收工業級的硫酸銅,0.9mol/L的鹽酸經蒸發器或加鹽精餾塔回收需要濃度的工業級鹽酸。
[0028]申請人聲明,本發明通過上述實施例來說明本發明的工藝方法,但本發明并不局限于上述工藝步驟,即不意味著本發明必須依賴上述工藝步驟才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了,對本發明的任何改進,對本發明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
[0029]以上詳細描述了本發明的實施方式,但是,本發明并不局限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種變形,這些簡單變形均屬于本發明的保護范圍。
[0030]另外需要說明的是,在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
【主權項】
1.一種PCB電路板蝕刻廢液的資源化處理方法,其特征在于,所述廢液為酸性氯型銅蝕刻廢液,首先利用擴散滲析器回收HCL稀溶液,滲析得到鹽溶液,將該鹽溶液催化氧化轉化為高Cu2+離子含量的鹽溶液后,再將該高鹽溶液進一步經雙極膜滲析器處理得到硫酸銅溶液和鹽酸溶液,硫酸銅溶液用于進一步蒸發結晶制備粗硫酸銅晶體,鹽酸溶液用于回收,最終實現廢水的資源化回收。2.如權利要求1所述的處理方法,其特征在于,擴散滲析器回收鹽酸溶液和雙極膜滲析器處理產鹽酸溶液均可用于流入精餾塔或者石墨蒸發器進一步濃縮回收HCL。3.如權利要求2所述的處理方法,其特征在于,擴散滲析器進水要求保持pH<3。4.如權利要求3所述的處理方法,其特征在于,將鹽溶液進行催化氧化包括但不限于使用氧化劑、臭氧氧化、臭氧催化氧化和臭氧光催化高級氧化工藝中的任一種。5.如權利要求1-4中任一所述的處理方法,其特征在于,在雙極膜滲析器前端設保安過濾裝置,通過分布器補加硫酸溶液防止堿室結垢,保證進水SDI <10; 進一步地,優選SDI <5。6.—種實現如權利要求1或2所述方法的處理系統,其特征在于,它包括依次連接的擴散滲析器、催化氧化塔、雙極膜滲析器和蒸發結晶裝置。7.如權利要求6所述的處理系統,其特征在于,所述擴散滲析器采用陰離子交換膜作為滲析器的隔離膜,回收的鹽酸濃度略低于原料液的酸度。8.如權利要求6所述的處理系統,其特征在于,所述催化氧化塔連接有臭氧發生器,配合實現催化氧化反應的完成。9.如權利要求6所述的處理系統,其特征在于,所述蒸發結晶裝置可采用多效蒸發、MVR、TVR蒸發或膜蒸餾中的任一種或幾種,蒸發過程溫度控制在70?90°C。10.如權利要求6-9中任一所述的處理系統,其特征在于,擴散滲析器的酸液出口和雙極膜酸液出口均與精餾塔或者石墨蒸發器的入口相連通,用于HCL的進一步濃縮回收。
【專利摘要】本發明公開了一種PCB電路板蝕刻廢液資源化處理方法及其系統,該方法采用擴散滲析—催化氧化—雙極膜—蒸發結晶—再結晶的工藝流程,將酸性氯型銅蝕刻廢液依次通過由擴散滲析器、催化氧化裝置、雙極膜滲析器和蒸發結晶裝置構成的處理系統進行處理,最終得到粗硫酸銅晶體,粗硫酸銅晶體經過再結晶,可以得到市售高純硫酸銅;與此同時,通過擴散滲析器和雙極膜滲析器分離出來的鹽酸可以通過精餾塔或石墨蒸發器提濃為工業級的濃鹽酸,該工藝流程可保證酸性蝕刻廢液經過一次加酸即可轉化為工業級高純濃鹽酸和高純硫酸銅,實現了廢液中有價資源的全部回收,達到了環境-經濟的雙重效益,具有良好的應用前景。
【IPC分類】C02F103/16, C02F9/10, C23F1/46
【公開號】CN105540975
【申請號】CN201511007251
【發明人】林曉, 劉晨明, 向波
【申請人】北京賽科康侖環保科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月30日