利用含铜蚀刻废液生产硫酸铜的工艺控制分析论文_陈显尧1,朱静佳2

1龙湾区环境保护局 浙江温州 325000 2永嘉县楠江废水处理有限公司 浙江温州 325000

【摘 要】利用温州地区含铜蚀刻废液生产工业硫酸铜,对中和、压滤、浆化、酸化等工艺因素控制进行探讨找到最佳工艺条件。产品质量能达到GB437—2009要求。

【关键词】含铜蚀刻废液;硫酸铜;工艺控制

前言:含铜蚀刻废液分为碱性蚀刻废液和酸性蚀刻废液,两者在国家危险废物名录中归于第HW22类,2015年温州地区的含铜蚀刻废液产生量在5500吨,酸性蚀刻废液主要含氯化铜和盐酸,碱性蚀刻废液主要是铜氨络离子,含铜量平均在120g/L。利用含铜蚀刻废液生产的硫酸铜,俗名胆矾、石胆、胆子矾、蓝矾。硫酸铜是制备其他铜化合物的重要原料。

1实验部分

1.1中和

1.1.1主要原料:⑴浙江欧珑电气有限公司的碱性蚀刻废液,其主要成分为:Cu2+:83.35g/L;

⑵浙江欧珑电气有限公司的酸性蚀刻废液,其主要成分为:Cu2+:129.63g/L;

1.1.2实验步骤:取300毫升碱性蚀刻废液于烧杯中,在搅拌下缓慢加入酸性蚀刻废液,控制PH6.0-5.0,使之发生中和沉淀反应,从而使铜的回收利用率达到最高。中和反应如下:Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O → Cu(OH)Cl↓+4NH4+

CuCl42-+NH3·H2O → Cu(OH)Cl↓+4NH4++3Cl-

中和反应后取沉淀上清液测定铜离子浓度(g/L)

1.1.3实验结果表明:PH值对废液中铜离子回收是有影响的,经过对不同PH值的上清液测定,5.2-5.5的PH值的铜离子含量浓度最低,低于PH值5.2残余的铜离子比较多,沉淀不完全,铜的回收率也低。高于PH值5.5,生成的沉淀部分溶解,铜的回收率也低,上清液中残余的铜离子相对变高。因此,PH值控制在5.2-5.5比较合理。另外酸性蚀刻废液用量变化随PH降低而用量增多,这与碱性蚀刻废液中的游离氨和酸性蚀刻废液中的盐酸含量相关,故无需考虑控制,对铜的回收没有影响。

1.2浆化

沉淀压滤充分水洗后的滤饼(含铜量27%左右)需要卸入打浆罐加入比例的水进行打浆,然后加入浓硫酸溶解滤饼,PH控制在2.5左右即可,冷却结晶,过滤风干承重,得数据如下表:

实验表明,用水量少,硫酸铜晶体中的结晶水达不到5个,颜色偏绿,产率低;用水量大,母液多,母液的过饱和度不高,结晶易溶解,因此产率也低。因此滤饼和水的比例在10:6-7较合适,此时产率较高,晶体较好。浆化浓度的含铜量应控制20%左右,不得超出范围,可加入结晶水少许缓和酸度和降低稠度,但不可太多,浆化时间不得低于60分钟。

2结论

以上实验结果可以看出,利用酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中和,控制PH5.2-5.5,浆化的程度为滤饼和水的比例在10:6-7 较合适,此时产率较高用化验方法检测含铜量在20%产率比较高,得到的产品质量完全符合国家标准GB437-2009的要求,工艺简单可行,操作控制方便。废液经过此方法处理后,含铜量大大降低有效利用其中的铜。

参考文献:

[1]GB437-2009硫酸铜检验方法和质量标准

[2]徐国强.含铜蚀刻废液的综合利用研究进展[J].有色冶金设计与研究.2007(Z1)

[3]郑帅飞.利用含铜蚀刻废液合成碱式碳酸铜新工艺研究.广西大学.2008

论文作者:陈显尧1,朱静佳2

论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期

论文发表时间:2016/11/11

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利用含铜蚀刻废液生产硫酸铜的工艺控制分析论文_陈显尧1,朱静佳2
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