JP2001355027A - 塩酸および塩化銅含有水溶液中の銅の回収方法 - Google Patents

塩酸および塩化銅含有水溶液中の銅の回収方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチング廃液等の塩酸および塩化銅を含有
する水溶液から、金属銅を回収しかつ塩化第一鉄水溶液
を得る方法に関して、鉄材の使用量を減少させ、かつ水
素の発生を抑制する効率的な方法の提供。 【解決手段】 塩酸および塩化銅を含有する水溶液を鉄
材と反応させ、鉄材表面に析出する金属銅を回収する方
法において、前記塩酸および塩化銅含有水溶液を予めオ
キシ水酸化鉄と反応させて遊離の塩酸を除去した後に鉄
材と反応させることを特徴とする塩酸および塩化銅含有
水溶液中の銅の回収方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は塩酸および塩化銅を
含有する水溶液から、銅分を鉄材にて金属銅として回収
する方法において、予め塩酸分をオキシ水酸化鉄により
中和除去させることにより、金属銅回収工程での鉄材の
使用量を減少させると共に水素発生を防止することを目
的とする塩酸および塩化銅含有水溶液中の銅の回収方法
に関するもので、特に塩化第二鉄水溶液をエッチング工
程に用いた後のエッチング廃液の再生に適したものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】塩化第二鉄水溶液は無機系凝集剤として
使用される他、各種の金属をエッチングするためのエッ
チャントとして使用されている。
【０００３】塩化第二鉄水溶液の製造方法としては、鉄
（くず鉄）を塩酸に溶解して得られた塩化第一鉄水溶液
に塩素ガスを吹き込む等の酸化反応をさせて得る方法が
挙げられる。現在では鉄鋼の酸洗廃液に鉄（くず鉄）を
投入した後、塩素を吹き込み塩化第二鉄水溶液とする等
の廃棄物のリサイクルによって得ることが多い。
【０００４】塩化第二鉄水溶液の別の製造方法として
は、プリント基板等の金属銅をエッチングした後の廃液
の再生が挙げられる。ここで、前記エッチングには２種
類の方法があり、その一つは、塩酸含有塩化第二鉄水溶
液によるエッチングである。この場合の廃液は、塩化第
二鉄、塩化第一鉄、塩化銅および塩酸を含む。もう一つ
は、塩酸によるエッチングである。この場合の廃液は、
塩化銅と塩酸を含む。いずれにせよこれらの廃液には、
塩酸分が数〜数１０質量％含まれる。
【０００５】これらの廃液を再生して、塩化第二鉄を製
造する方法としては、鉄材を利用する方法が一般的であ
る。即ち、これらの廃液と鉄材を反応させると、下記の
反応により金属銅の析出と共に、塩化第一鉄水溶液が得
られる。 ２FeCl3 ＋ Fe → ３ＦｅＣｌ2 ＣｕＣｌ2 ＋ Ｆｅ → Ｃｕ↓ ＋ ＦｅＣｌ2 ２ＨＣｌ ＋ Ｆｅ → ＦｅＣｌ2 ＋ Ｈ2↑
【０００６】析出した金属銅を回収すると共に、塩化第
一鉄は塩素等による酸化により塩化第二鉄として再利用
する。このプロセス自体は非常に簡単ではあるが、塩酸
除去のために鉄材の使用量が多くなること、並びに多量
の水素が発生することが問題となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、エッ
チング廃液等の塩酸および塩化銅を含有する水溶液か
ら、金属銅を回収しかつ塩化第一鉄水溶液を得る方法に
関して、鉄材の使用量を減少させ、かつ水素の発生を抑
制する効率的な方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく鋭意検討を重ね、エッチング廃液等の塩酸
および塩化銅含有水溶液から金属銅を回収しかつ塩化第
一鉄水溶液を得る工程だけでなく、塩化第一鉄水溶液を
酸化して塩化第二鉄水溶液を得る工程までも含めたエッ
チング廃液処理の全工程を総合的に検討した結果、本発
明を完成するに至った。
【０００９】即ち本発明は、塩酸および塩化銅を含有す
る水溶液を鉄材と反応させ、鉄材表面に析出する金属銅
を回収する方法において、前記塩酸および塩化銅含有水
溶液を予めオキシ水酸化鉄と反応させて遊離の塩酸を除
去した後に鉄材と反応させることを特徴とする塩酸およ
び塩化銅含有水溶液中の銅の回収方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の具体的手段は次のとおり
である。まず、銅エッチング廃液等の塩酸および塩化銅
含有水溶液を、オキシ水酸化鉄と反応させて、水溶液中
の遊離の塩酸を除去する。この反応は以下のとおりであ
る。 ３ＨＣｌ ＋ ＦｅＯＯＨ → ＦｅＣｌ3 ＋ ２Ｈ2Ｏ （１ ）
【００１１】次に鉄材を反応させると、以下の反応によ
り金属銅の析出と塩化第一鉄の生成が起こる。 ２ＦｅＣｌ3 ＋ Ｆｅ → ３ＦｅＣｌ2 （２） ＣｕＣｌ2 ＋ Ｆｅ → Ｃｕ↓ ＋ ＦｅＣｌ2 （３）
【００１２】更に金属銅を除去した後、塩化第一鉄水溶
液を塩素等で酸化して塩化第二鉄水溶液を得る。この反
応は以下のとおりである。 ２ＦｅＣｌ2 ＋ Ｃｌ2 → ２ＦｅＣｌ3 （４）
【００１３】遊離の塩酸を除去する（１）の反応に使用
するオキシ水酸化鉄は、（２）あるいは（３）の反応で
得られた塩化第一鉄水溶液の一部または全部を用いて、
酸素含有気体を通気して、下記（５）の反応を起こして
得ることができる。この方法を用いると新たな薬剤の入
手する必要はなく、一連のエッチング廃液の処理工程に
組み入れることができるので効率的である。酸素含有気
体としては、空気等が挙げられる。 12FeCl2 + 3O2 + 2H2O → 8FeCl3 + 4FeOOH （５）
【００１４】この反応を効率的に行うためには、エジェ
クターを用いて、酸素含有気体を塩化第一鉄水溶液に供
給する方式が安価であると共に温和な条件ながら高い反
応率を示すので好ましい。反応で析出するオキシ水酸化
鉄を含有するスラリーをフィルタープレス等で濾別した
後に、（１）で示される工程に使用する。
【００１５】本発明を、工程図を用いて更に詳しく説明
する。図１は従来法による工程を示す。図１において、
塩酸および塩化銅含有水溶液１は、銅析出反応槽２に供
給され、ここで鉄材３と反応し、前記式（２）（３）の
反応に従って金属銅４の析出と塩化第一鉄水溶液５が生
成される。更に、塩化第一鉄水溶液５は、酸化反応槽６
にて塩素によって酸化され、塩化第二鉄水溶液を得る。
【００１６】図２は本発明による工程の一例を示す。塩
酸および塩化銅含有水溶液７は、中和槽８に供給され、
ここでオキシ水酸化鉄９と反応させ、水溶液中の塩酸が
中和される。中和後の水溶液は、銅析出反応槽１０に供
給され、ここで鉄材１１と反応し、金属銅１２の析出と
塩化第一鉄水溶液１３が生成する。更に塩化第一鉄水溶
液１３は、酸化反応槽１４にて塩素により酸化され、塩
化第二鉄水溶液を得る。
【００１７】更に塩化第一鉄水溶液１３の一部は、空気
酸化槽１５に送られ、ここで空気等の酸素含有気体と反
応させ、オキシ水酸化鉄９を生成させ、濾過後に中和槽
８にリサイクルする。濾液は、塩化第二鉄と未反応の塩
化第一鉄を含むが、これは酸化反応槽１４に送られる。
【００１８】中和槽における反応温度は、４０〜１００
℃が好ましく、更に好ましくは６０〜９０℃である。ま
た攪拌を行うことにより反応を速やかに行うことができ
る。エジェクターにより塩化第一鉄水溶液に酸素含有気
体を供給することによるオキシ水酸化鉄の製造について
は、特開平３−６０４３２号に記載された方法および条
件で行うことができる。オキシ水酸化鉄は他の金属塩不
純物が含まれていても用いることができる。しかし、本
発明で銅を回収した後の塩化鉄水溶液を再生して得られ
る塩化第二鉄水溶液を、不純物による汚染を嫌う上水用
の凝集剤用途等に使用する場合には、前記オキシ水酸化
鉄は不純物のないものを使用することが好ましい。
【００１９】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し、本発明は実施例のみに限定されるものではな
い。
【００２０】実施例１ 塩酸および塩化銅含有水溶液（塩化銅２０質量％、遊離
塩酸１０．６質量％）１００ｇに対して、特開平３−６
０４３２号に記載された方法に基づき、塩化第一鉄水溶
液中にエジェクターにより空気を吹き込むことにより得
られたオキシ水酸化鉄５ｇ（塩酸に対して過剰）を加
え、室温（２０℃）および８５℃にて反応させた。攪拌
下および無攪拌下における遊離塩酸の分解率を測定した
結果を表１に示した。No.４に示したとおり反応温度を
高くし、攪拌することにより遊離塩酸を速やかに除去で
きることが分かった。
【００２１】
【表１】
【００２２】No.４で４時間反応させた後の液を８０℃
に加温し、これに鉄材を過剰に加えたところ、僅かに気
泡（水素）が発生しただけで、鉄材表面に析出した銅を
回収できた。
【００２３】比較例１ オキシ水酸化鉄と反応させない塩酸および塩化銅含有水
溶液（塩化銅２０質量％、遊離塩酸１０．６質量％）を
８０℃に加温し、これに鉄材を過剰に加えた。反応温度
が上昇すると共に気泡（水素）が多量に発生した。最終
的に鉄材表面に析出した銅を回収できたが、鉄材のかな
りの部分が塩酸の除去に消費されていることが分かっ
た。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、エッチング廃液等の塩
酸および塩化銅含有水溶液から、金属銅を回収しかつ塩
化第一鉄水溶液を得る方法において、鉄材の使用量を減
少させ、かつ水素の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来法による塩酸および塩化銅含有水溶液か
ら銅を回収する工程を示した工程図である。
【図２】 本発明による塩酸および塩化銅含有水溶液か
ら銅を回収する工程を示した工程図である。
【符号の説明】
１ 塩酸および塩化銅含有水溶液 ２ 銅析出反応槽 ３ 鉄材 ４ 金属銅 ５ 塩化第一鉄水溶液 ６ 酸化反応槽 ７ 塩酸および塩化銅含有水溶液 ８ 中和槽 ９ オキシ水酸化鉄 １０ 銅析出反応槽 １１ 鉄材 １２ 金属銅 １３ 塩化第一鉄水溶液 １４ 酸化反応槽 １５ 空気酸化槽

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩酸および塩化銅を含有する水溶液を鉄
    材と反応させ、鉄材表面に析出する金属銅を回収する方
    法において、前記塩酸および塩化銅含有水溶液を予めオ
    キシ水酸化鉄と反応させて遊離の塩酸を除去した後に鉄
    材と反応させることを特徴とする塩酸および塩化銅含有
    水溶液中の銅の回収方法。
  2. 【請求項2】 オキシ水酸化鉄が、塩化第一鉄含有水溶
    液を酸素含有気体で酸化して得られたものである請求項
    １の塩酸および塩化銅含有水溶液中の銅の回収方法。
  3. 【請求項3】 酸化が、エジェクターにより塩化第一鉄
    含有水溶液への酸素含有気体への供給により行うことを
    特徴とする請求項２の塩酸および塩化銅含有水溶液中の
    銅の回収方法。
  4. 【請求項４】 塩化第一鉄含有水溶液が、塩酸および塩
    化銅含有水溶液を鉄材と反応させ、金属銅を表面に析出
    させた鉄材を分離することにより得られたものである請
    求項２または３の塩酸および塩化銅含有水溶液中の銅の
    回収方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105018732A (zh) * 2015-07-01 2015-11-04 夏栋 一种蚀刻废液废渣综合回收的新方法
WO2016122280A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 한경옥 산업용 폐수를 이용한 구리의 제조방법
JP7453002B2 (ja) 2020-01-22 2024-03-19 大口電子株式会社 銀の回収方法

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