本发明专利技术涉及废物处理技术领域，具体涉及一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，包括如下步骤：(1)将铜粉与被氯离子污染的硫酸铜电镀液中的铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀；(2)将氯化亚铜过滤分离；(3)清洗氯化亚铜沉淀，补充入蚀刻液；蚀刻液中的铜离子再通过萃取系统进入硫酸铜电解液中；(4)铜离子被电解为铜粉，利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。本发明专利技术的方法可以有效除氯，不引入新的污染物和环境安全风险，降低溶液中残余氯离子的浓度；且因为萃取而被带入硫酸铜电镀体系的氯离子，被铜粉带离硫酸铜电镀系统，整个是一个闭路循环，只是消耗一些电力，节能环保。
【技术实现步骤摘要】
一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法
本专利技术涉及废物处理
，具体涉及一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法。
技术介绍
碱性蚀刻液提铜再生，目前主流技术是萃取电积技术。由于环保要求的提高，在萃取工序产生的大量含铵含氯离子清洗水不能排出到废水设施处理，导致大量的氯离子被带入到硫酸铜电解液中。某些厂的氯离子浓度甚至可高达几十克每升，对铅阳极造成严重的腐蚀，寿命大大缩短，通常寿命为1.5年，但是现在缩短到0.2-0.7年，只有原来的不到一半。这不仅导致成本上升，而且导致大量有毒的铅离子进入电解液，随后作为废物外排处理，产生大量的污染隐患。同时生产也产生不稳定性，因此而产生索赔等重大经济损失。目前脱除溶液中氯离子的方法主要有离子交换树脂法、萃取法、银盐/汞盐沉淀法和热风吹脱法。但这些方法或因除氯深度达不到要求、或因试剂太贵、或因试剂有毒、或因能耗太高而不能满足工业化大规模应用的要求。离子交换膜电解技术是一种去除氯离子的好方法，本专利技术人曾经研究该方法并且提出相关的专利，但由于氯气在水中具有一定的溶解度，在电解过程中阳极上氯气的生成速率不够快，氯气的返溶现象严重，而且，产生氯气有泄露的风险，因此，还有必要进一步思考更好的解决方法。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，可以有效除氯，不引入新的污染物和环境安全风险，降低溶液中残余氯离子的浓度。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，包括如下步骤：(1)沉淀氯离子反应：将铜粉与被氯离子污染的硫酸铜电镀液中的铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀；(2)分离氯化亚铜沉淀：将氯化亚铜过滤分离，氯离子随着氯化亚铜一起离开硫酸铜电镀液体系；(3)清洗氯化亚铜沉淀：清洗氯化亚铜沉淀，再把清洗后的干净氯化亚铜补充入蚀刻液，氯化亚铜被氧化溶解，成为蚀刻液的有效成分；蚀刻液中的铜离子再通过萃取系统进入硫酸铜电解液中；(4)铜粉再生：铜离子被电解为铜粉，利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。本专利技术的基本原理是：第一步，铜粉与铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀。Cu+[Cu2+]+[Cl-]→2CuCl↓第二步，氯化亚铜被过滤分离，氯离子随着氯化亚铜一起离开硫酸铜电镀液体系。第三步，清洗后的干净氯化亚铜补充入蚀刻液，氧化溶解，成为蚀刻液的有效成分。4CuCl+O2+16[NH4+]→4Cu[NH3]4CI2+2H2O+12[H+]铜离子通过萃取系统进入硫酸铜电解液中。2RNH4+Cu[NH3]4Cl2→CuR2+4NH3+2NH4ClCuR2+H2SO4→CuSO4+2RH第四步，铜离子被电解为铜粉，利用与第一步的去除氯离子沉淀反应中。CuSO4+2[H+]→Cu+H2SO4由此，因为萃取而被带入硫酸铜电镀体系的氯离子，被铜粉带离硫酸铜电镀系统，整个是一个闭路循环，只是消耗一些电力。优选的，所述步骤(1)中，被氯离子污染的硫酸铜电解液中，铜离子含量为15-25g/L，氯离子含量为1-10克/升，硫酸含量为150-250克/升，硫酸铜电解液的体积为150-250升。更为优选的，所述步骤(1)中，被氯离子污染的硫酸铜电解液中，铜离子含量为20g/L，氯离子含量为5克/升，硫酸含量为200克/升，硫酸铜电解液的体积为200升。优选的，所述步骤(1)具体为：将电解制的铜粉1000-2500克，置于密闭反应器中，硫酸铜电镀液通过泵送入反应器中，搅拌，铜粉与铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀。优选的，所述步骤(3)中，清洗氯化亚铜沉淀需要将硫酸根离子清除，使用氯化钡溶液测试没有硫酸根离子为止。优选的，所述步骤(4)具体为：将电解液泵入电解槽，采用铅电极为阳极，铜板电极为阴极，电解液温度为25-90℃，电流密度为2000-4000A/m2，阳极配备抽风装置，抽出氯气，氯气经过干燥和碱水清洗后，抽到碱性蚀刻液中，进行射流吸收；阴极上的铜粉，每25-35min刮一次，回收铜粉，清洗后利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。更为优选的，所述步骤(4)具体为：将电解液泵入电解槽，采用铅电极为阳极，铜板电极为阴极，电解液温度为60℃，电流密度为3000A/m2，阳极配备抽风装置，抽出氯气，氯气经过干燥和碱水清洗后，抽到碱性蚀刻液中，进行射流吸收；阴极上的铜粉，每30min刮一次，回收铜粉，清洗后利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的方法可以有效除氯，不引入新的污染物和环境安全风险，降低溶液中残余氯离子的浓度；且因为萃取而被带入硫酸铜电镀体系的氯离子，被铜粉带离硫酸铜电镀系统，整个是一个闭路循环，只是消耗一些电力，节能环保。采用本专利技术的方法处理后的溶液中氯离子的浓度由未处理时的0.1-0.5g/L降低到20mg/L以下。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1见图1，一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，包括如下步骤：(1)沉淀氯离子反应：将铜粉与被氯离子污染的硫酸铜电镀液中的铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀；(2)分离氯化亚铜沉淀：将氯化亚铜过滤分离，氯离子随着氯化亚铜一起离开硫酸铜电镀液体系；(3)清洗氯化亚铜沉淀：清洗氯化亚铜沉淀，再把清洗后的干净氯化亚铜补充入蚀刻液，氯化亚铜被氧化溶解，成为蚀刻液的有效成分；蚀刻液中的铜离子再通过萃取系统进入硫酸铜电解液中；(4)铜粉再生：铜离子被电解为铜粉，利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。所述步骤(1)中，被氯离子污染的硫酸铜电解液中，铜离子含量为20g/L，氯离子含量为5克/升，硫酸含量为200克/升，硫酸铜电解液的体积为200升。所述步骤(1)具体为：将电解制的铜粉1200克，置于密闭反应器中，硫酸铜电镀液通过泵送入反应器中，搅拌，铜粉与铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀。所述步骤(3)中，清洗氯化亚铜沉淀需要将硫酸根离子清除，使用氯化钡溶液测试没有硫酸根离子为止。所述步骤(4)具体为：将电解液泵入电解槽，采用铅电极为阳极，铜板电极为阴极，电解液温度为60℃，电流密度为3000A/m2，阳极配备抽风装置，抽出氯气，氯气经过干燥和碱水清洗后，抽到碱性蚀刻液中，进行射流吸收；阴极上的铜粉，每30min刮一次，回收铜粉，清洗后利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。每克铜粉，可以清除1克氯离子。持续的连续处理电镀液，可以控制氯离子在0.05克/升以下，氯离子去除效率为98％。实施例2本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述步骤(1)中，被氯离子污染的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)沉淀氯离子反应：将铜粉与被氯离子污染的硫酸铜电镀液中的铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀；/n(2)分离氯化亚铜沉淀：将氯化亚铜过滤分离，氯离子随着氯化亚铜一起离开硫酸铜电镀液体系；/n(3)清洗氯化亚铜沉淀：清洗氯化亚铜沉淀，再把清洗后的干净氯化亚铜补充入蚀刻液，氯化亚铜被氧化溶解，成为蚀刻液的有效成分；蚀刻液中的铜离子再通过萃取系统进入硫酸铜电解液中；/n(4)铜粉再生：铜离子被电解为铜粉，利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)沉淀氯离子反应：将铜粉与被氯离子污染的硫酸铜电镀液中的铜离子和氯离子反应，生成氯化亚铜沉淀；
(2)分离氯化亚铜沉淀：将氯化亚铜过滤分离，氯离子随着氯化亚铜一起离开硫酸铜电镀液体系；
(3)清洗氯化亚铜沉淀：清洗氯化亚铜沉淀，再把清洗后的干净氯化亚铜补充入蚀刻液，氯化亚铜被氧化溶解，成为蚀刻液的有效成分；蚀刻液中的铜离子再通过萃取系统进入硫酸铜电解液中；
(4)铜粉再生：铜离子被电解为铜粉，利用于步骤(1)参与沉淀氯离子反应。
2.根据权利要求1所述的一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，被氯离子污染的硫酸铜电解液中，铜离子含量为15-25g/L，氯离子含量为1-10克/升，硫酸含量为150-250克/升，硫酸铜电解液的体积为150-250升。
3.根据权利要求1所述的一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，被氯离子污染的硫酸铜电解液中，铜离子含量为20g/L，氯离子含量为5克/升，硫酸含量为200克/升，硫酸铜电解液的体积为200升。
4.根据权利要求1所述的一种利用铜粉处理含氯溶液中氯离子的方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗国华，顾晓聪，刘碧华，
申请(专利权)人：广东臻鼎环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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