铜氨废水处理与废铜液回收

文章编号:1001-3849(2002)01-0031-04

铜氨废水处理与废铜液回收

宫本涛,　袁　浩,　李永德,　左洪泽,　唐基禄

(深圳市昌宏泰环保设备有限公司,广东深圳　518054)

摘要:简述某电子厂生产电路板过程中产生的镀铜废液、废水回收处理方法。介绍应用高质量浓度含铜废液制取工业硫酸铜与海绵铜的工艺方法和流程。铜氨废水的处理采用破络添加混凝剂沉淀后可达标排放,对调试、运行中一般故障的排除进行了论述。

关　键　词:含铜废水;回收;处理

中图分类号:X781.1 文献标识码:A

Treatment of Coppre-Ammonia Waste Water and Recovery

of Waste Solution Containing Copper

GON G Ben-t ao,YU A N Hao,L I Y ong-de,ZU O Hong-ze,T A NG Ji-lu (Changhongtai Environent Protection Equipment Co.Ltd,Shenzhen　518054,China)　

Abstract:M ethods for treamtnet o f copper-am monia w aste w ater and recovery o f w aste solution co ntaining co pper produced in the cir cuit boards pr oduction in a certain electronic factory are br iefly described in this paper.T echnolo gical metho ds and pro cesses for the prepar ation of com-mercial copper sulfate and spong e copper w ith the hig h concentr ation co pper w aste solutio n are intro duced.T he copper ammo nia w aste w ater is treated w ith method of com plex com pound de-stroy ing,coagulatio n pr ecipitation w ith coagulant.The treated w ater is up to standard and then discharge.The remov al of tro ubles occur ing in test and operation pr ocesses is also discussed.

Key words:w aste w ater co ntaining copper;reco very;treatment

1　前　言

我公司在深圳市承接某台资电子有限公司生产电路板时产生的废水治理。该电子厂每年生产单面板20多万m2、双面板6万多m2,其生产电路板的主要工艺流程为:

压合板下料→外发数控钻孔→磨板→沉铜→丝网印刷→曝光显影→

电镀(Cu、Ni、Sn、A u)→脱膜→碱刻→

↑ 酸刻

印阻焊剂→印字符→喷铅锡→外形加工→检验入库。其中沉铜、电镀、脱膜、蚀刻均产生大量废水,刻铜母液一般铜的质量浓度均在100g/L左右,产生的铜氨废水:50～60t/d,其它重金属、氰化废水、酸

收稿日期:2001-07-16

作者简介:宫本涛(1976-),男,辽宁大连人,深圳市昌宏泰环保设备有限公司高级工程师,学士.　

碱废水、油墨废水等200t/d,本文就高质量浓度含铜废水回收利用,及铜氨废水处理加以论述,这方面国内杂志报导较少,其它废水处理不再赘述。

2　高质量浓度铜废液回收处理

电路板经丝网印刷、曝光显影、脱膜后要求保留的设计铜线路用油墨密封护线,其它80%～90%以上的不需要的铜膜须全部腐蚀去除,根据不同工艺要求采用碱刻或酸刻除铜,其中碱刻铜膜以氨水为主要原料蚀铜,碱刻液可反复使用,喷射到敷铜板上,腐蚀去除裸露铜膜,直至刻铜液含铜量达到较高质量浓度,刻铜效果差,不能再使用时更换新液。经分析这种废液铜的质量浓度高达Cu2+=30～150 g/L,满负荷生产时,每天有1～2t碱蚀浓铜废液。根据电路板工艺要求不同,另一条生产线采用酸刻铜板,酸刻铜板主要原料是:过硫酸钠、H2SO4、H2O2、HCl……等,不同的工艺采用不同的酸刻液,有的是微刻,经分析酸刻废液铜的质量浓度一般为Cu2+=20～90g/L,当质量浓度过高时,将有CuSO4・5H2O析出,可直接回收硫酸铜。

这两种高质量浓度的含铜废液不能直接排入清洗后的含铜废水中混合处理,否则增加废水处理的负荷和难度,又要加大投资,也浪费了资源。生产中控制:这两种高质量浓度的酸、碱浓铜废液单独设管分流排出至固定回收槽,积累一定数量后装桶送固体废物处理站回收。

高质量浓度的含铜废液回收处理工艺流程如图1。

高质量浓度的含铜废液是生产硫酸铜的好原料,用这两种废液生产时应注意严格控制各类杂质进入,这样在生产中不须特别提纯,可直接制取纯度较高的一级工业硫酸铜。其操作工艺流程(如图1):将碱铜浓废液和酸铜(或浓硫酸)浓废液按一定比例在搅拌情况下缓慢加入反应器中,控制相应的反应时间和一定温度,并反复调整pH值为5～6,使之生成颗粒粗大的碱式硫酸铜沉淀,便于后续工序清洗和脱水,其外观颜色为天蓝色,并产生大量(NH4)2SO4和少量硫酸亚铁,这些杂质会影响CuSO4・5H2O的纯度,必须清除,在中性或偏酸性溶液中,碱式硫酸铜沉淀而这两种杂质溶解于水,很容易使它们分离,可用清水反复洗涤3～5次去除这些可溶性杂质,用水清洗时(可用处理合格的废水清洗,能节约用水),控制一定pH值,防止Cu2+流失,一般清洗水铜的质量浓度Cu2+=1.0～0.05g/L,当反应控制不好时,第一池清水有时铜的质量浓度较高,Cu2+=1～2g/L,若排入含铜废水处理池,损失较大,可分流入回收池,用来制作金属海绵铜,当Cu2+<0.05g/L时含铜废水流入含铜废水处理池统一进行废水处理。

图1　浓铜液回收工艺流程图

经清洗提纯后的碱式硫酸铜水浆泵入压滤机除去一部分水份,再将浆液注入反应罐,在搅拌下逐渐加入工业纯浓硫酸,控制反应温度 >90℃,经反应一段时间后取样检查,溶液中无蓝白色碱式硫酸铜粉末时可开启底阀出料注入桶中冷却。结晶CuSO4・5H2O经离心甩干后打包,由于这种含铜废