碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法与流程

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1.本发明涉及碱性蚀刻废液提铜再生技术领域，尤其涉及碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法。

背景技术：

2.碱性蚀刻废液提铜再生，目前主流技术是萃取电解，萃取电解技术已经成熟应用于工业生产，萃取电解工艺采用硫酸进行反萃，反萃工序及硫酸铜的电解过程需要消耗硫酸，通过补加工业硫酸的方式调节酸度以保证萃取电解系统的正常运行。
3.但是萃取工序产生的大量含铵根离子清洗水不能排出到废水设施处理，导致大量的铵根离子被带入到电解液中。而在萃取电解工序的工程中需要补加硫酸，而补加硫酸的同时会造成硫酸根的积累，容易造成碱性蚀刻废液结晶，堵塞管道，影响整个萃取电解系统正常运行。
4.由此，在实际工程中每半年需要对电解液进行更换，以保证萃取电解系统的正常运行。更换一条100吨电解线的电解液约13立方米，除了需要支付危废处理费用，还会损失电解铜约390kg(电解液铜离子30g/l计)，重新开缸配药消耗水及浓硫酸，造成资源的浪费，因此有必要在萃取电解的过程中实现对电解液中的杂质进行净化处理。

技术实现要素：

5.本发明提供了碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，本方法通过计量泵将工业盐酸补加到萃取设备中，代替原来的硫酸对电解液酸度进行补充，同时也能补充电解蒸发带走的部分水。既保证了萃取电解效果，减少硫酸根的累积，又能在电解的同时去除氨氮，从而保持电解液能长周期稳定运行，而不需要定期更换电解液，本发明的内容如下：
6.本发明的目的在于提供碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其技术点在于，包括以下步骤：
7.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；
8.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
9.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮(以nh
3-n计)的浓度低于25g/l。
10.在上述方法中，氯离子达到一定浓度情况下，在酸性条件下也能产生，易溶于水生产次氯酸，次氯酸对氨氮具有很好的去除效率。从而达到净化除杂的目的。涉及的反应方程式如下：
11.阴极电解得到铜产品。
12.cu2++2e
‑→
cu
13.阳极电解产生氧气及。
14.2cl
‑‑
2e
‑→
cl215.cl2+2h2o
→
hclo+hcl
16.次氯酸与电解液中的氨氮发生反应：
17.nh
4+
+hocl
→
nh2cl+h2o+h
+
ꢀꢀꢀꢀꢀ
一氯胺
18.nh2cl+hocl
→
nhcl2+h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
二氯胺
19.nhcl2+hocl
→
ncl3+h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
三氯胺
20.2nh2cl+hclo＝n2↑
+3hcl+h2o
21.2nh4cl+3hclo＝n2↑
+5hcl+3h2o
22.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中萃取电解的温度为10-65℃。
23.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中电解液中铜离子的浓度为10-75g/l。
24.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中硫酸的添加量为50-80g/l。
25.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中萃取电解的电流密度为0.5-3.5a/dm2。
26.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板。
27.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤一中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
28.为了更好的实现上述碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，上述方法的步骤二中盐酸的浓度为30-32wt％。
29.与现有技术相比，本发明的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法的有益效果如下：
30.1、本发明的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，当所述离子浓度到100ppm以下，电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；监测电解液中氨氮和总氮的变化，确保氨氮的浓度低于25g/l。本发明将盐酸补加到萃取设备中，代替原来的硫酸对电解液酸度进行补充，同时也能补充电解蒸发带走的部分水。既保证了萃取电解的效果，减少硫酸根的累积，又能在萃取电解的同时去除氨氮，从而保持电解液能长周期稳定运行，而不需要定期更换电解液。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，
而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法包括以下步骤：
34.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和50g/l浓度的硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，萃取电解的温度为10℃，电流密度为0.5a/dm2，电解液中铜离子的浓度为10g/l，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；作为优选的，本实施中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板，作为优选的，本实施中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
35.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入浓度为30wt％盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
36.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。
37.实施例2
38.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法包括以下步骤：
39.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和65g/l浓度的硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，萃取电解的温度为37.5℃，电流密度为0.20a/dm2，电解液中铜离子的浓度为42.5g/l，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；作为优选的，本实施中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板，作为优选的，本实施中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
40.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入浓度为31wt％盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
41.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。
42.实施例3
43.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法包括以下步骤：
44.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和80g/l浓度的硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，萃取电解的温度为65℃，电流密度为3.5a/dm2，电解液中铜离子的浓度为75g/l，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；作为优选的，本实施中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板，作为优选的，本实施中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
45.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入浓度为32wt％盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
46.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。
47.实施例4
48.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法包括以下步骤：
49.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和60g/l浓度的硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，萃取电解的温度为20℃，电流密度为0.10a/dm2，电解液中铜离子的浓度为20g/l，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；作为优选的，本实施中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板，作为优选的，本实施中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
50.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入浓度为31wt％盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
51.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。
52.实施例5
53.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法包括以下步骤：
54.步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和60g/l浓度的硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，萃取电解的温度为60℃，电流密度为3.0a/dm2，电解液中铜离子的浓度为60g/l，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；作为优选的，本实施中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板，作为优选的，本实施中萃取电解的阴极板为钛阴极板。
55.步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入浓度为31wt％盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；
56.步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。
57.试验例
58.以为实施例2为例，检测0-24小时内，电解液中各成分的含量，具体含量见表1
59.表1实施例2中24小时内电解液中各成分的含量
[0060][0061]
由上表可知，采用本发明的方法处理后的溶液中氯离子的浓度能控制在100ppm以下有利于保护阳极，氨氮小于20g/l，酸度在电解中能够得到补充做到少补加硫酸，电解液得到净化除杂，不容易结晶，从而保持电解液能长周期稳定运行。
[0062]
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同
替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：

1.碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，在电解的过程中监测所述电解离子浓度和酸度；步骤二，当所述步骤一中电解离子浓度到100ppm以下，所述电解液酸度在180g/l以下时，采用计量泵向所述电解液中投入盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；步骤三，监测步骤二中电解液中氨氮和总氮的变化，确保所述电解液中氨氮的浓度低于25g/l。2.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中萃取电解的温度为10-65℃。3.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中电解液中铜离子的浓度为10-75g/l。4.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中硫酸的添加量为50-80g/l。5.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中萃取电解的电流密度为0.5-3.5a/dm2。6.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中萃取电解的阳极板为铅合金阳极板或二氧化铅阳极板。7.根据权利要求6所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤一中萃取电解的阴极板为钛阴极板。8.根据权利要求1所述的碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，其特征在于，所述步骤二中盐酸的浓度为30-32wt％。

技术总结

碱性蚀刻废液提铜再生过程中电解液净化除杂的方法，向萃取设备中依次投入碱性蚀刻废液、萃取油进行萃取，萃取后的富铜油和硫酸进行反萃，反萃得到的硫酸铜电解液经电解获得金属铜，当所述电解离子浓度到100ppm以下，电解液酸度在180g/L以下时，采用计量泵向所述电解液中投入盐酸以提高所述电解液中氯离子浓度和酸度；监测电解液中氨氮和总氮的变化，确保氨氮的浓度低于25g/L。本发明将盐酸补加到萃取设备中，代替原来的硫酸对电解液酸度进行补充，同时也能补充电解蒸发带走的部分水。既保证了萃取电解的效果，减少硫酸根的累积，又能在萃取电解的同时去除氨氮，从而保持电解液能长周期稳定运行，而不需要定期更换电解液。液。