銅電解廢液的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銅電解廢液的處理方法，包括以下步驟：a）使銅電解廢液與鈣鹽接觸，形成混合物Ⅰ；將混合物Ⅰ過濾，得到含錫濾渣和再生后的銅電解液；b）使含錫濾渣和水的混合物與碳酸鈉反應(yīng)，得到混合物Ⅱ；c）將混合物Ⅱ過濾后的濾渣與酸接觸，得到混合物Ⅲ；將混合物Ⅲ過濾得到錫含量為50～60重量%的錫渣，可用于處理銅電解廢液的工業(yè)生產(chǎn)中。
【專利說明】銅電解廢液的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銅電解廢液的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電解銅過程中，隨著電解的進(jìn)行，電解液中的錫、鉍等會懸浮在溶液中使得溶液變渾濁，等到達(dá)一定程度，甚至?xí)绊戨娊忏~的質(zhì)量，此時需要處理此電解廢液。文獻(xiàn)CN200710028096.2公開了一種從銅電解廢液中提取硫酸鎳的方法，具體方法是:(I)從電解槽內(nèi)排出的銅電解廢液進(jìn)行脫銅，使廢液中Cu2+含量<0.lg/L ;(2)將脫銅后的廢液加入反應(yīng)罐，加入量為容器額定體積的70~80%，攪拌，轉(zhuǎn)速20~25轉(zhuǎn)/分，通蒸汽，蒸汽壓力
0.1~0.3MPa，抽真空，負(fù)壓0.01~0.05MPa ； (3)當(dāng)反應(yīng)罐內(nèi)負(fù)壓0.05MPa，廢液溫度120°C時，停止加熱和抽真空，廢液溫度降至60°C時，放出廢液；⑷廢液靜置，待冷卻到30°C，固液分離，排掉上層廢液，下層沉積物為硫酸鎳，脫水，即得硫酸鎳結(jié)晶體。但是如果銅電解液是渾濁的，則會影響硫酸鎳的質(zhì)量。文獻(xiàn)CN200810069599.9公開了一種電解銅粉廢液的處理方法，將所述電解銅粉廢液依次進(jìn)行包括沉淀分離、焙燒氧化和兩次凈化結(jié)晶的處理；然后在所述處理后的含銅廢液中加入還原鐵粉進(jìn)行化學(xué)置換反應(yīng)，制得在還原鐵粉表面形成銅包覆層的銅浸鍍粉。但是此工藝存在流程長，置換法銅回收率低，同時還要處理鐵離子廢液。文獻(xiàn)“羅凱等，銅業(yè)工程，2005年第I期”公開了一種銅電解廢液資源化處理工藝，隔膜電解回收銅，擴(kuò)散滲析法回收硫酸和硫酸鎳。該方法存在設(shè)備要求高，工業(yè)化困難等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種銅電解廢液的處理方法。該方法能再生銅電解液，同時能回收錫。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:一種銅電解廢液的處理方法，包括以下步驟:
[0005]a)使銅電解廢液與鈣鹽接觸，形成混合物I ;將混合物I過濾，得到含錫濾渣和再生后的銅電解液；
[0006]b)使含錫濾渣和水的混合物與碳酸鈉反應(yīng)，得到混合物II ;
[0007]C)將混合物II過濾后的濾渣與酸接觸，得到混合物III ;將混合物III過濾得到錫含量為50~60重量％的錫渣。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述銅電解廢液中錫含量為0.1~30克/升。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟a)所述鈣鹽選自硫酸鈣、氧化鈣或碳酸鈣中的至少一種。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟a)鈣鹽的加入量為銅電解廢液中錫重量的0.5~4倍。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟a)銅電解廢液與鈣鹽的接觸溫度為40~99°C，接觸時間為0.5~4小時。[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟a)所述再生后的銅電解液中固體懸浮物含量小于
100暈克/升，錫含量小于0.5克/升。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟b)含錫濾渣和水的混合物中，水量為含錫濾渣重量的2~6倍。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟b)碳酸鈉的用量為含錫濾渣中鈣鹽重量的0.8~
1.5 倍。
[0015]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟b)含錫濾渣和水的混合物與碳酸鈉的反應(yīng)溫度為40~99°C，反應(yīng)時間為I~6小時。
[0016]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟c )所述酸選自鹽酸。
[0017]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟c)酸的濃度為I~6摩爾/升。
[0018]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟c)酸的用量為含錫濾渣重量的I~5倍。
[0019]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，步驟c)濾渣與酸的接觸溫度為40~99°C，接觸時間為I~6小時；控制濾渣與酸接觸終點pH值為0.5~2。
[0020]銅電解液經(jīng) 過一段時間循環(huán)，會有大量懸浮物懸浮在電解液中，使得電解液渾濁，懸浮物主要的組分為二氧化錫或者錫酸，這些懸浮物粒徑很小，難以過濾。這些電解液需要再生后才能繼續(xù)使用。本發(fā)明方法首先將銅電解廢液在加熱狀態(tài)下加入硫酸鈣，將其中的懸浮顆粒與硫酸鈣一起成為大顆粒物質(zhì)而沉降；然后過濾；過濾后的電解液中錫含量小于
0.5g/L ;得到的錫渣經(jīng)碳酸鈉轉(zhuǎn)化和酸溶解，得到錫含量為50~60重量％的錫渣。本發(fā)明方法既可以實現(xiàn)廢電解液的再生，又可以從廢電解液分離回收其中的錫，回收率高，同時，工藝流程短，對生產(chǎn)設(shè)備要求低，操作簡單，對環(huán)境友好，生產(chǎn)成本低；能夠最大程度地實現(xiàn)了廢棄資源的合理化利用，取得了較好的技術(shù)效果。
[0021]下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
【具體實施方式】
[0022]【實施例1】
[0023]處理錫含量為2克/升的銅電解廢液，步驟如下:
[0024]鈣鹽沉降。取電解廢液，其中的錫含量20g/L，將銅電解廢液按照錫與硫酸鈣重量比1: 2加入硫酸鈣，然后在60°C反應(yīng)I小時。然后過濾，得到含錫的濾渣和上清液，上清液固體懸浮物含量為50mg/L，其中錫含量0.39g/L。返回進(jìn)行銅的電解，得到的電解銅與新電解液得到的電解銅質(zhì)量相當(dāng)。
[0025]含錫濾渣回收錫。得到的含錫濾渣按照固液比1: 3加入水，同時按照硫酸鈣與碳酸鈉重量比1:1加入碳酸鈉，在60°c反應(yīng)2小時，過濾后濾渣再加入鹽酸溶液溶解，固液比1:: 2.5，鹽酸濃度1.5mol/l，反應(yīng)終點ρΗ=0.5，在60°C反應(yīng)2小時。過濾得到含錫濾渣和含氯化鈣的濾液。二氧化錫濾渣中錫含量60%。
[0026]【實施例2】
[0027]處理錫含量為2克/升的銅電解廢液，步驟如下:
[0028]鈣鹽沉降。將銅電解廢液按照錫與碳酸鈣重量比1: 1.5加入碳酸鈣，然后在55°〇反應(yīng)I小時。然后過濾，得到含錫的濾渣和上清液，上清液固體懸浮物含量80mg/L，其中錫含量0.25g/L。可返回進(jìn)行銅的電解。[0029]含錫濾渣回收錫。得到的含錫濾渣按照固液比1: 4加入水，同時按照碳酸鈣與碳酸鈉重量比1: 1.2加入碳酸鈉，在70°C反應(yīng)3小時，過濾后濾渣再加入鹽酸溶液溶解，固液比1: 3，鹽酸濃度1.2mol/l，反應(yīng)終點pH=l，在75°C反應(yīng)2小時。過濾得到含錫濾渣和含氯化鈣的濾液。二氧化錫濾渣中錫含量55%。
[0030]【實施例3】
[0031]處理錫含量為2克/升的銅電解廢液，步驟如下:
[0032]鈣鹽沉降。將銅電解廢液按照錫與氧化鈣重量比1: 2加入氧化鈣，然后在75°C反應(yīng)I小時。然后過濾，得到含錫的濾渣和上清液，上清液固體懸浮物含量75mg/L，其中錫含量0.35g/L?？煞祷剡M(jìn)行銅的電解。
[0033]含錫濾渣回收錫。得到的含錫濾渣按照固液比1: 3加入水，同時按照氧化鈣與碳酸鈉重量比1: 0.8加入碳酸鈉，在70°C反應(yīng)2小時，過濾后濾渣再加入鹽酸溶液溶解，固液比1: 2，鹽酸濃度1.5mol/l，反應(yīng)終點pH=l，在75°C反應(yīng)I小時。過濾得到含錫濾渣和含氯化鈣的濾液。二氧化錫濾渣中錫含量57%。
[0034]【實施例4】
[0035]處理錫含量為20克/升的銅電解廢液，步驟如下:
[0036]鈣鹽沉降。將銅電解廢液按照錫與硫酸鈣重量比1: 2.5加入硫酸鈣，然后在501:反應(yīng)I小時。然后過濾，得到含錫的濾渣和上清液，上清液固體懸浮物含量為50mg/L，其中錫含量0.32g/L。返回進(jìn)行銅的電解，得到的電解銅與新電解液得到的電解銅質(zhì)量相當(dāng)。
[0037] 含錫濾渣回收錫。得到的含錫濾渣按照固液比1: 3加入水，同時按照硫酸鈣與碳酸鈉摩爾比1: 1.15加入碳酸鈉，在60°C反應(yīng)2小時，過濾后濾渣再加入鹽酸溶液溶解，固液比1: 2.2，鹽酸濃度1.5mol/l，反應(yīng)終點ρΗ=0.5，在60°C反應(yīng)2小時。過濾得到含錫濾渣和含氯化鈣的濾液。二氧化錫濾渣中錫含量58%。
[0038]【實施例5】
[0039]處理錫含量為20克/升的銅電解廢液，步驟如下:
[0040]鈣鹽沉降。將銅電解廢液按照錫與硫酸鈣重量比1: 2加入硫酸鈣，然后在75°C反應(yīng)1.5小時。然后過濾，得到含錫的濾渣和上清液，上清液固體懸浮物含量55mg/L，其中錫含量0.3g/L?？煞祷剡M(jìn)行銅的電解。
[0041]含錫濾渣回收錫。得到的含錫濾渣按照固液比1: 3加入水，同時按照硫酸鈣與碳酸鈉摩爾比1: 1.2加入碳酸鈉，在70°C反應(yīng)2小時，過濾后濾渣再加入鹽酸溶液溶解，固液比1: 2，鹽酸濃度1.5mol/l，反應(yīng)終點pH=l，在75°C反應(yīng)I小時。過濾得到含錫濾渣和含氯化鈣的濾液。二氧化錫濾渣中錫含量55%。
[0042]【比較例I】
[0043]其他條件如【實施例1】，僅錫與硫酸鈣的重量比為1: 0.2，則過濾出來的上清液是渾濁的，其中固體懸浮物含量530mg/L，其中錫含量2.3g/L，不能返回做電解液。
[0044]【比較例2】
[0045]其他條件如【實施例2】，僅碳酸鈣與碳酸鈉的摩爾比為1: 0.5，則最終二氧化錫濾渣中錫含量25%。
【權(quán)利要求】
1.一種銅電解廢液的處理方法，包括以下步驟: a)使銅電解廢液與鈣鹽接觸，形成混合物I;將混合物I過濾，得到含錫濾渣和再生后的銅電解液； b)使含錫濾渣和水的混合物與碳酸鈉反應(yīng)，得到混合物II； c)將混合物II過濾后的濾渣與酸接觸，得到混合物III;將混合物III過濾得到錫含量為50~60重量％的錫渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于所述銅電解廢液中錫含量為0.1~30克/升。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟a)所述鈣鹽選自硫酸鈣、氧化鈣或碳酸鈣中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟a)鈣鹽的加入量為銅電解廢液中錫重量的0.5~4倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟a)銅電解廢液與鈣鹽的接觸溫度為40~99°C，接觸時間為0.5~4小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟a)所述再生后的銅電解液中固體懸浮物含量小于100毫克/升，錫含量小于0.5克/升。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟b)含錫濾渣和水的混合物中,水量為含錫濾渣重量的2~6倍；碳酸鈉的用量為含錫濾渣中鈣鹽重量的0.8~1.5 倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟b)含錫濾渣和水的混合物與碳酸鈉的反應(yīng)溫度為40~99°C，反應(yīng)時間為I~6小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟c)所述酸選自鹽酸；酸的濃度為I~6摩爾/升；酸的用量為含錫濾渣重量的I~5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述銅電解廢液的處理方法，其特征在于步驟C)濾渣與酸的接觸溫度為40~99°C，接觸時間為I~6小時；控制濾渣與酸接觸終點pH值為0.5~2。
【文檔編號】C22B25/06GK104032362SQ201310265060
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】杜軍 申請人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司