專利名稱：棕化液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重金屬廢液回收領(lǐng)域，特別地，涉及一種棕化液處理方法。
背景技術(shù)：
隨著印刷板行業(yè)的快速發(fā)展和市場需求，印刷板的制造技術(shù)正朝著薄板、小孔徑、 高密集化的方向發(fā)展，完成電路板的內(nèi)層裸銅線路面板后，再進(jìn)行多層疊合及壓合，最后還要進(jìn)行棕化處理。隨著棕化處理的進(jìn)行，棕化液中的銅離子濃度會不斷上升，當(dāng)銅離子濃度超過一定量之后，棕化液便會因銅離子過多而產(chǎn)生棕化銅面發(fā)白、棕化銅面色澤不均等質(zhì)量問題， 因此，此時棕化槽內(nèi)需要更換新液或者不斷補(bǔ)充新的棕化液，將廢液全部排放或者不斷排放，從而保證棕化產(chǎn)品的質(zhì)量。目前線路板廠對棕化處理后的廢液的處理工藝主要是采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法，由于廢液的重金屬銅離子含量較高(普遍含量在30-50g/L)，同時廢液中含有大量的有機(jī)絡(luò)合劑，銅就以絡(luò)合態(tài)的形式存在在廢液中。采用化學(xué)沉淀法處理廢液時，化學(xué)藥劑消耗很大，產(chǎn)出的過濾污泥銅質(zhì)量低，不但其經(jīng)濟(jì)價值不高，而且在對該污泥進(jìn)行提純處理時易造成對環(huán)境的二次污染。在中國發(fā)明專利申請公開說明書CN201713399公開了一種棕化液通過冷卻結(jié)晶再生回用的裝置，該方法回收成本高，而且循環(huán)次數(shù)有限，結(jié)晶回收的銅鹽由于含有大量的有機(jī)物，附加值很低，經(jīng)濟(jì)效益不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種棕化液處理方法，以解決棕化液中回收的銅利用率不高，造成資源浪費(fèi)的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種棕化液處理方法，包括以下步驟步驟一向棕化液中加入至少一種陽離子聚合物，使得棕化液中形成可電解的絡(luò)合銅；步驟二 對步驟一中的棕化液進(jìn)行電解處理，析出單質(zhì)銅。進(jìn)一步地，步驟一中還添加至少一種電解添加劑。進(jìn)一步地，每IL棕化液添加O. 01 Ig的電解添加劑。進(jìn)一步地，電解添加劑選自由聚_■硫_■丙燒橫酸納、聚乙稀亞胺燒基鹽、苯基_■硫二丙烷磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉、脂肪胺乙氧基磺化物、乙撐硫脲、2-琉基苯、聚乙烯亞胺烷基化合物、聚乙烯亞胺烷基鹽、2-疏基苯駢咪唑(M)和聚乙二醇組成的組中的一種或多種。進(jìn)一步地，陽離子聚合物選自由芐基三甲基氯化銨、氯化三丁基芐基銨和雙十八烷基二甲基氯化銨組成的組中的一種或多種。進(jìn)一步地，每IL的棕化液添加O. 0001 Ig的陽離子聚合物。進(jìn)一步地，每IL的棕化液添加O. 05 O. 5g的陽離子聚合物。
進(jìn)一步地，棕化液處理時的溫度控制在25°C 40°C之間。進(jìn)一步地，棕化液處理時的溫度為35°C。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的棕化液處理方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)，在棕化液中加入了陽離子聚合物后，采用直接電解的方法回收棕化液中的銅，操作方法簡單。加入電解添加劑，使得棕化液中的銅的回收率很高，回收的銅具有很高的利用價值，并且能夠減輕污水站的處理費(fèi)用和重金屬污染物的排放。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的廢液的處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。本發(fā)明的棕化液是電路板工藝中棕化處理后的廢液，上述棕化液中含有不能直接電解的絡(luò)合銅。參見圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種棕化液的處理方法，首先向棕化液內(nèi)加入一定量的陽離子聚合物，使棕化液中絡(luò)合銅轉(zhuǎn)換成可電解的絡(luò)合銅；然后注入到電解槽中進(jìn)行電解，以析出單質(zhì)銅。在上述的棕化液處理過程中的溫度一般控制在25°C 40°C之間。優(yōu)選地，溫度為 35。。。本發(fā)明的棕化液處理方法具體過程如下步驟SI :向棕化液中加入至少一種陽離子聚合物，使得棕化液中形成可電解的絡(luò)合銅；棕化液中的銅離子，存在于有機(jī)物中，以絡(luò)合態(tài)的形式存在，該種絡(luò)合銅的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，直接電解很難將銅電解出來。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，向棕化液中添加一定量的至少一種陽離子聚合物， 每IL的上述棕化液中添加O. 0001 Ig的陽離子聚合物，當(dāng)每IL的棕化液中添加的陽離子聚合物少于O. OOOlg時，陽離子聚合物的添加量過少，與絡(luò)合銅發(fā)生反應(yīng)不明顯；當(dāng)每IL 的棕化液中添加的陽離子聚合物大于Ig時，陽離子聚合物的添加量過多，會造成陽離子聚合物的浪費(fèi)。陽離子聚合物選自由芐基三甲基氯化銨、氯化三丁基芐基銨和雙十八烷基二甲基氯化銨組成的組中的一種或者多種。在其他的實(shí)施方式中，還可以為其他的陽離子聚合物， 如二烯丙基二甲氯化銨，這些陽離子聚合物能夠?qū)⒃械牟荒茈娊獾慕j(luò)合銅中的銅離子搶奪過來，重新聚合成新的可電解的絡(luò)合銅。加入陽離子聚合物后，陽離子聚合物將原有的絡(luò)合銅中的銅離子搶奪過來，重新組成新的絡(luò)合銅，重新組合的絡(luò)合銅經(jīng)電解后釋放銅離子在陰極形成銅。這些銅離子形成的絡(luò)合物顯示的價態(tài)為正價，具有能跟隨外加電流運(yùn)動的特性的銅絡(luò)合物，如銅氨絡(luò)合物等，均具有這個特點(diǎn)。一般地，在加入陽離子聚合物后，棕化液中的銅離子濃度在30 50g/L左右。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，向棕化液中添加陽離子聚合物的同時，為了獲得純度高且表面光滑的電解銅，可以進(jìn)一步添加一定量的電解添加劑，每IL的上述廢液中添加
O.01 Ig的電解添加劑，當(dāng)每IL的棕化液中添加的電解添加劑少于O. Olg時，電解添加劑的添加量過少，電解添加劑的作用不明顯；當(dāng)每IL的棕化液中添加的電解添加劑大于 Ig時，電解添加劑的添加量過多，會造成電路板電解產(chǎn)生的銅產(chǎn)生黒紫色帶，且銅表面不光滑。該電解添加劑選自由聚_■硫_■丙燒橫酸納、聚乙稀亞胺燒基鹽、苯基_■硫_■丙燒磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉、脂肪胺乙氧基磺化物、乙撐硫脲、2-琉基苯、聚乙烯亞胺烷基化合物、聚乙烯亞胺烷基鹽、2-疏基苯駢咪唑(M)和聚乙二醇組成的組中的一種或多種。加入的電解添加劑能夠提高電解時的電流效率，且能夠保證在較高電流密度和銅離子濃度較低的溶液中，電積出純度在99%以上的單質(zhì)銅，且該單質(zhì)銅的結(jié)構(gòu)致密。步驟S2 :對上述步驟SI中的棕化液進(jìn)行電解處理，析出單質(zhì)銅；本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，采用鈦涂層陽極和不銹鋼陰極。將廢液注入至電解槽中，然后將陰極板和陽極板插入到電解槽中，通電，并使得電解槽中電流密度為250 500A/m2，棕化液中陰極板附近和陽極板附近分別發(fā)生如下反應(yīng)陰極Cu2++2e- = Cu陽極02+2H20+4e- = 40F經(jīng)過上述電解后，棕化液中的銅離子逐漸轉(zhuǎn)化成了單質(zhì)銅，且這些單質(zhì)銅附著在陰極板上。此時，棕化液中銅離子的含量下降，其銅離子的濃度下降到O. 5 I. Og/L ;陽極板附近的pH值增加。當(dāng)陰極板上的銅不再增加的時候，將陰極板取出，然后將附在陰極板上的銅剝離回收，這些銅結(jié)構(gòu)致密、呈塊狀、略帶脆性。經(jīng)過處理后的棕化液所含銅離子的濃度很低，可以將該棕化液直接排放到污水處
理站進(jìn)行處理。
實(shí)施例以下實(shí)施例中所用藥品和儀器均為市售。以下實(shí)施例中銅的理論產(chǎn)量=棕化液體積*棕化液中的含銅量。實(shí)施例I :溫度為25°C時，取棕化液2000L，銅含量為34. 9g/L，則理論產(chǎn)銅為69. 8Kg，電流密度為250A/m2，往棕化液中添加O. 2g的芐基三甲基氯化銨和20g的聚二硫二丙烷磺酸鈉，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為67. 8Kg，此時的電流效率為97. 7 %，此時棕化液中銅的含量為lg/L。實(shí)施例2 溫度為28°C時，取棕化液2000L，銅含量為37. 4g/L，則理論產(chǎn)銅為74. 8Kg，電流密度為300A/m2，往棕化液中添加5g的氯化三丁基芐基銨和80g的聚乙烯亞胺烷基鹽，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為72. 9Kg，此時的電流效率為97.4%，此時棕化液中銅的含量為 O. 95g/L。實(shí)施例3 溫度為30°C時，取棕化液2000L，銅含量為40g/L，則理論產(chǎn)銅為80Kg，電流密度為 350A/m2，往棕化液中添加IOg的雙十八烷基二甲基氯化銨和IOOg的苯基二硫二丙烷磺酸鈉，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為78. 7Kg，此時的電流效率為98. 3%，此時棕化液中銅的含量為O. 65g/L。實(shí)施例4 溫度為35°C時，取棕化液2000L，銅含量為42. 3g/L，則理論產(chǎn)銅為84. 6Kg，電流密度為400A/m2，往棕化液中添加500g的芐基三甲基氯化銨和氯化三丁基芐基銨的組合物和 800g的聚二硫二丙烷磺酸鈉和聚乙烯亞胺烷基鹽的組合物，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為83. 6Kg，此時的電流效率為98. 8%，此時棕化液中銅的含量為O. 5g/L。實(shí)施例5 溫度為36°C時，取棕化液2000L，銅含量為42g/L，則理論產(chǎn)銅為84Kg，電流密度為 450A/m2，往棕化液中添加IOOOg的芐基三甲基氯化銨和雙十八烷基二甲基氯化銨的組合物和IOOOg的苯基二硫二丙烷磺酸鈉和醇硫基丙烷磺酸鈉組合物，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為82. 4Kg，此時的電流效率為98%，此時棕化液中銅的含量為O. 8g/L。實(shí)施例6:溫度為38°C時，取棕化液2000L，銅含量為44. 9g/L，則理論產(chǎn)銅為89. 8Kg，電流密度為500A/m2，往棕化液中添加2000g的芐基三甲基氯化銨、氯化三丁基芐基銨和雙十八烷基二甲基氯化銨的組合物和2000g的脂肪胺乙氧基磺化物、乙撐硫脲、2-琉基苯和聚乙烯亞胺烷基鹽的組合物，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為88Kg，此時的電流效率為 97. 9%，此時棕化液中銅的含量為O. 9g/L。實(shí)施例7 溫度為40°C時，取棕化液2000L，銅含量為44g/L，則理論產(chǎn)銅為88Kg，電流密度為 300A/m2，往棕化液中添加IOOOg的二烯丙基二甲氯化銨和IOOOg的苯基二硫二丙烷磺酸鈉和醇硫基丙烷磺酸鈉組合物，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為86. 6Kg，此時的電流效率為98. 4%，此時棕化液中銅的含量為O. 7g/L。實(shí)施例8 溫度為38°C時，取棕化液2000L，銅含量為38. 4g/L，則理論產(chǎn)銅為76. 8Kg，電流密度為300A/m2，往棕化液中添加IOOg的氯化三丁基芐基銨，進(jìn)行電解后，實(shí)際得到的銅的產(chǎn)量為63Kg，此時的電流效率為82%，此時棕化液中銅的含量為6. 9g/L。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種棕化液處理方法，其特征在于，包括以下步驟步驟Si:向所述棕化液中加入至少一種陽離子聚合物，使得所述棕化液中形成可電解的絡(luò)合銅；步驟S2 :對步驟SI中的棕化液進(jìn)行電解處理，析出單質(zhì)銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的棕化液處理方法，其特征在于，所述步驟SI中還添加至少一種電解添加劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棕化液處理方法，其特征在于，每IL所述棕化液添加O.01 Ig的所述電解添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棕化液處理方法，其特征在于，所述電解添加劑選自由聚二硫二丙烷磺酸鈉、聚乙烯亞胺烷基鹽、苯基二硫二丙烷磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉、脂肪胺乙氧基磺化物、乙撐硫脲、2-琉基苯、聚乙烯亞胺烷基化合物、聚乙烯亞胺烷基鹽、2-疏基苯駢咪唑(M)和聚乙二醇組成的組中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的棕化液處理方法，其特征在于，所述陽離子聚合物選自由芐基三甲基氯化銨、氯化三丁基芐基銨和雙十八烷基二甲基氯化銨組成的組中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的棕化液處理方法，其特征在于，每IL的所述棕化液添加O.0001 Ig的所述陽離子聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的棕化液處理方法，其特征在于，每IL的所述棕化液添加O.05 O. 5g的所述陽離子聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的棕化液處理方法，其特征在于，所述棕化液處理時的溫度控制在25°C 40°C之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的棕化液處理方法，其特征在于，所述棕化液處理時的溫度為 35 O。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種棕化液的處理方法，具體包括以下步驟第一步，向棕化液中加入至少一種陽離子聚合物，使得棕化液中形成可電解的絡(luò)合銅；第二步，對步驟一中的棕化液進(jìn)行電解處理，析出單質(zhì)銅。本發(fā)明提供的棕化液處理方法，通過在棕化液中加入陽離子聚合物，并采用直接電解的方法回收了棕化液中的銅。該方法操作方法簡單，加入的電解添加劑使得棕化液中的銅回收率提高，回收的銅具有很高的利用價值，并且能夠減輕污水站的處理費(fèi)用和重金屬污染物的排放。
文檔編號C22B7/00GK102603102SQ20121009068
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者劉紅江, 周軍, 明果英, 黃波 申請人:湖南萬容科技股份有限公司