[发明专利]一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废液的资源化利用方法，特别涉及一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置。

背景技术    

    在PCB行业中，由于棕化处理工序是一个化学蚀铜反应过程，当棕化液溶铜量超标导致棕化作用失效而产生棕化废液。棕化液主要含高浓度的硫酸、双氧水、聚乙二醇、有机类铜微蚀刻剂(如唑、吡咯等化合物)、以及有机类双氧水稳定剂(如EDTA、苯磺酸、巯基乙酸类)，废液中同时溶解了大量铜离子（30~50g/L）。据统计：国内外90％以上的印刷线路板厂家采用棕氧化技术，国内年产棕化废液高达7000万吨。

常见的棕化废液处理方法有吸附法、化学沉淀法、电解法、电渗析法、氧化降解、萃取法、直接置换法等，但由于单位质量吸附剂的吸附量有限，吸附法不适合对高浓度的棕化废液处理，可用作为深度水处理；在加入NaOH、Na₂S等试剂对棕化废液沉降处理中，产生沉淀物的纯度低、难分离，不是理想的沉铜方法；在电解、电渗透处理过程中，易在电极和离子交换膜表面成膜，处理效率低下；在萃取、树脂吸附处理中，都不能很好的分离有机物和铜离子；氧化降解法成本太高；由于棕化废液中铜离子都是以稳定的络合物形态存在，直接加入活波金属进行置换无法进行。

PCB生产过程中多处会采用微蚀工艺对产品表面铜层进行粗化处理，会产生大量含有硫酸和双氧水的微蚀废液，废液中同时溶解了大量铜离子（15~30g/L）。目前大部分PCB厂直接将微蚀废液作为废酸处理，不仅提高了废水中铜排放达标的难度，也降低了其中铜的经济价值。少数企业已经开始对微蚀废液进行电解处理回收纯度较高的铜，之后将电解后的废液排往废水站，但这股废水中往往还含有3~5g/L以下的铜，还有很大的资源化利用空间。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题就是克服目前技术中的不足，提供一种棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法及装置，尽可能分离回收棕化废液和微蚀废液中的铜，并降低综合处理成本。

   本发明是这样来实现的，棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的装置包括微蚀废液收集槽、微蚀废液电解槽、微蚀废液置换反应釜、微蚀废液过滤槽、微蚀废液储存槽、棕化废液收集槽、棕化废液反应釜、棕化废液过滤槽、棕化废液储存槽，其特征是微蚀废液收集槽连接微蚀废液电解槽，微蚀废液电解槽连接微蚀废液置换反应釜，微蚀废液置换反应釜连接微蚀废液过滤槽，微蚀废液过滤槽连接微蚀废液储存槽，棕化废液收集槽连接棕化废液反应釜，棕化废液反应釜连接棕化废液过滤槽，棕化废液过滤槽连接棕化废液储存槽。

    棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的方法包括以下步骤：

步骤1、将PCB生产线上产生的微蚀废液收集到微蚀废液收集槽1中，然后每批次抽1000L的微蚀废液到微蚀废液电解槽2中，电解槽2阳极采用钛为基质表层涂覆钌铱氧化物制成的网状电极，阴极为铜片,废液中的铜离子在阴极被还原为铜板，电解后废液铜含量4.2g/L。电解提铜后的废液接着被抽到微蚀废液置换反应釜3中，加入铁粉搅拌反应，反应30min后将含有铜粉的废液抽到微蚀废液过滤槽4，分离出铜粉，滤液收集到微蚀废液储存槽5中备用。

步骤2、将PCB生产线上产生的棕化废液收集到棕化废液收集槽6中，随后将1000L棕化废液和1000L经电解和铁置换提铜后的微蚀废液按比例在棕化废液反应釜7中进行混合，充分搅拌反应30min，使得棕化废液中与有机添加剂紧密络合的铜离子游离出来。

步骤3、分三批（0min，10min，20min）加入废铁系还原剂35kg到棕化废液反应釜7中，搅拌反应，将废液中的铜置换出来，反应40min后将含有铜粉的废液抽到棕化废液过滤槽8，分离出含过量铁粉的还原铜粉43.3kg，滤液收集到棕化废液储存槽9中，该处理后的废液铜含量为0.8g/L，含有较高浓度的亚铁离子，用于废水站的废水处理。

    根据现场环境的要求，可以调节棕化废液反应釜中pH到2~4，以减少酸雾和氢气的产生。

    本发明对经电解和铁置换提铜后的微蚀废液加以利用，回收棕化废液中铜，具有较高的经济价值，该方法中各种中间和最终产物都有各自的价值或用途，减少了污染物产生，实现了环境友好型的资源化回收目的。

附图说明

图1为棕化废液和微蚀废液联合资源化利用的装置示意图。

 具体实施方式