CN102220602A

CN102220602A - 一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法

Info

Publication number: CN102220602A
Application number: CN201110155361XA
Authority: CN
Inventors: 叶铭; 廖平元; 廖跃元; 刘少华; 温秋霞; 杨剑文
Original assignee: GUANGDONG JIAYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG JIAYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明公开一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，属于金属提取技术领域，旨在提供一种简单、高效的从生产铜箔废液中提取铜的方法；其技术要点依次包括如下步骤：1）将生产过程中产生的硫酸铜废液收集后注入电解槽中；2）按硫酸铜废液重量0.05‰～0.15‰添加明胶；3）放入阳极板和阴极板通电电解；4）电解完成后剥离沉积在阴极板上的铜；本发明用于硫酸铜废液的金属铜回收。

Description

一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法

技术领域

本发明涉及一种提取铜的方法，具体的说，是一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，属于金属提取技术领域。

背景技术

电解铜箔是电子信息产业重要的基础材料。该铜箔是将高纯度的铜溶解制成硫酸铜电解液，在专用电解设备中，将硫酸铜电解液在直流电的作用下，电沉积制成原箔；然后根据要求对原箔进行粗化、耐热及防氧化等一系列表面处理制成电解铜箔。

原箔生产及表面处理的各步工艺中，都要有水洗过程，以清除表面附带的电解液，所以在整个生产过程中产生了大量的酸性废水，废水中含有Cu²⁺和硫酸。Cu²⁺浓度范围为0.1—5克/升，硫酸浓度范围为2—15克/升。主要通过简单的提取来处理废水：先将废水通过管道收集于储罐中，经过简单的浓缩处理后，通过电沉积的方法，提取出溶液中的铜，而将剩余的废水自然排放。但这种处理方法存在诸多弊端：1、提取的铜含杂质太多、纯度低，不能重新用于电解铜箔的生产，只能低价处理，造成成本损失；2、铜提取设备投资大，耗能多，工艺复杂，操作困难，还易造成二次污染。

发明内容

针对上述问题，本发明公开一种在电解槽中加入明胶物质，使铜以单质从废液中电解析出，再进行固-液分离，提取铜的方法。

本发明的技术方案是这样的：一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，该方法依次包括如下步骤：1）将生产过程中产生的硫酸铜废液收集后注入电解槽中；2）按硫酸铜废液重量0.05‰～0.15‰添加明胶；3）放入阳极板和阴极板通电电解；4）电解完成后剥离沉积在阴极板上的铜。

进一步的，上述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法中，步骤2）是先将明胶溶解在去离子水中，然后再添加到硫酸铜废液中。

上述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法中，步骤3）电解时，还应每小时按1000份硫酸铜废液添加1份浓度2ppm的明胶水溶液，以补充明胶的消耗。

上述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法中，步骤3）应将阳极板浸没在硫酸铜废液中，以保证电解效率。

更进一步的，上述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法中，步骤3）电解时应使硫酸铜废液处于运动状态，这样可以提高电解效率，缩短电解时间。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用电解方法从硫酸铜废液中进行铜酸分离，在电解槽中加入单一的明胶物质后便可以使铜以单质或固体物的形式从废液中电解析出，进行固-液分离，达到收集固体铜的效果；

2、所使用的设备投资少、占地面积小、安装容易、操作方便；

3、电解后的废溶液，含铜量＜80mg/L；完全实现废液中铜材回收利用的目的和水环境治理，不仅变废为宝，减少了污染，而且经济效益高和应用广泛；

4、铜回收率高、减少废液废气排放量，有利于保护环境。

附图说明

图1是本发明所用设备示意图。

图中：整流柜1、电解槽2、导电架桥3、进气孔4、阳极板5、负极导电铜板6、阀门7。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细限制，但不构成对本发明的任何限制。

参阅图1所示，为实现本发明从生产铜箔的废液中提取铜的方法的一种简易电解装置示意图，本发明的方法依次包括：

1）将生产过程中产生的硫酸铜废液收集后注入电解槽中；硫酸铜废液也包括收集生产过程中跑、冒、漏、滴产生的硫酸铜溶液。

2）按硫酸铜废液重量0.05‰～0.15‰添加明胶；添加明胶的原理：由于明胶是一种可溶于水的物质，它具有优良的物理性质，可使沉积在阴极表面的铜箔表面晶体结构致密、均匀性、亲水性等。在硫酸铜废液中电解提铜时，也容易使阴极上沉积的铜箔剥离出来，因此明胶是一种主要的电解提铜添加剂。明胶的添加方法是先将明胶溶解在去离子水中，溶解比例约为明胶：去离子水为1：10；然后再添加到硫酸铜废液中。

3）放入阳极板和阴极板通电电解；电解时应将阳极板完全浸没在硫酸铜废液中；并且电解时应使硫酸铜废液处于运动状态，如附图1中在电解槽下部分布的进风口，通过压缩空气使硫酸铜废液产生鼓动；还应每小时按1000份硫酸铜废液添加1份浓度2ppm的明胶水溶液。

4）当硫酸铜废液中的铜离子含量低于80mg/L时，电解完成；电解完成后剥离沉积在阴极板上的铜。

实施例1

收集生产过程中产生的硫酸铜废液，包括生产过程中跑、冒、漏、滴产生的硫酸铜溶液，注入电解槽2中，本实施例的电解槽内盛有约1000升硫酸铜废液，电解槽2应采用具有良好的耐热性、耐韧性、耐延展性的PVC材料制成，并使阳极板3完全浸没在硫酸铜废液中；阳极板3应具有耐高酸、耐高温、高电流的性能，可采用钛阳极材料制成；加入50g的明胶作为开缸量；打开电解槽2下方安装的送风管阀门7，压缩气体通过带孔进气管4进入电解槽2内，使废硫酸铜溶液处于运动状态；然后合上整流柜1的电源，整流柜1采用可控硅整流柜的大功率直流输出，电脑程序控制，3.5V，70A/dm²的直流正极电流通过导电桥架3输送到阳极板5，直流负极电流通过导电桥架3输送到阴极导电铜板6；导电桥架3采用具有良好的耐热性、用耐腐蚀的金属钛材料制成，电解时每小时按1000份硫酸铜废液添加1份浓度2ppm的明胶水溶液，以补偿电解消耗掉的明胶；在电解提铜过程中，溶液中的铜含量逐渐降低，负极导电铜板6上逐渐沉积出负极铜料；电解时启动酸雾净化塔，酸雾净化塔采用玻璃钢材料制成，净化处理电解过程中产生的废气；当硫酸铜废液中的铜离子含量低于80mg/L时，电解完成；关闭电源，剥离沉积在阴极板上的铜。

实施例2

与实施例1基本相同，不同的是在电解开始前，加入150g的明胶作为开缸量；电解效果基本相同。

实施例3

与实施例1基本相同，不同的是在电解开始前，加入100g的明胶作为开缸量；电解效果基本相同。

对比实验观察

硫酸铜废液电解提铜在没有添加明胶时，阴极上沉积的铜结晶体致密性比较疏松，晶粒容易脱落在槽底，在阴极载体不易剥离。

硫酸铜废液电解提铜在添加明胶后，阴极上沉积的铜结晶体致密、平滑，晶粒不易脱落在槽底，在阴极载体上容易剥离出来。

本发明的硫酸铜废液电解提铜设备占地面积小、安装容易、操作方便；电解后的废溶液，含铜量＜80mg/L。完全实现废液中铜材回收利用的目的和水环境治理，不仅变废为宝，减少了污染，而且经济效益高和应用广泛。

Claims

1.一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：1）将生产过程中产生的硫酸铜废液收集后注入电解槽中；2）按硫酸铜废液重量0.05‰～0.15‰添加明胶；3）放入阳极板和阴极板通电电解；4）电解完成后剥离沉积在阴极板上的铜。

2.根据权利要求1所述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，其特征在于，步骤2）是先将明胶溶解在去离子水中，然后再添加到硫酸铜废液中。

3.根据权利要求1所述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，其特征在于，步骤3）电解时，每小时按1000份硫酸铜废液添加1份浓度2ppm的明胶水溶液。

4.根据权利要求1或3所述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，其特征在于，步骤3）应将阳极板浸没在硫酸铜废液中。

5.根据权利要求1所述的一种从生产铜箔的废液中提取铜的方法，其特征在于，步骤3）电解时应使硫酸铜废液处于运动状态。