一种中和法生产碱式碳酸铜的系统技术方案

技术编号:42235714 阅读:5 留言:0更新日期:2024-08-02 13:49
本技术涉及废水处理技术领域,具体涉及一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,包括打浆罐、酸性蚀刻废液预处理装置、辅料预处理装置、中和装置、过滤器、热压滤机、烘干装置、滤液收集槽、离子交换柱。本技术的生产系统设备简单,工艺操作简便,通过对原辅料进行预处理除杂,在中和装置进行晶种制备、合成,实现了对碱式碳酸铜的连续生产,并且生产的碱式碳酸铜呈深孔雀绿色、颗粒均匀(<200目),铜含量55%以上,且氯离子含量较低(<10ppm),铜离子回收率为99.9%以上,废水排放较少,产生的废水经处理后可以回用于前端预处理和生产氯化钠,实现了资源的再生利用,环保效果好,操作简单,工业生产的经济效益高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废水处理,具体涉及一种中和法生产碱式碳酸铜的系统


技术介绍

1、随着pcb行业的快速发展,其产生的蚀刻废液也被危废行业视为珍宝,从中提取有价值的金属物质如铜及其衍生产品,“变废为宝”的趋势势不可挡,目前酸性含铜蚀刻废液资源化的方式通常是用来生产碱式氯化铜、硫酸铜和氧化铜等产品,开发和丰富铜盐产品的类型有着重要的意义。

2、碱式碳酸铜是作为一种用途广泛的化工原料,可以用作催化剂、杀虫剂、烟火制造、饲料添加剂、电镀铜、颜料、化工原料等。特别地,随着人们对砷毒性的关注度的上升,碱式碳酸铜很有可能会取代使用最广的含砷木材防腐剂——砷酸铬铜(cca),升级成为新一代环保防腐剂,对我国的环保事业的发展有着重要的意义。

3、目前,现有技术通过酸水合成碱式碳酸铜主要有两种:碳化法和中和法。而碳化法通常是以含铜蚀刻废液制备氧化铜,再经碳氨溶液溶铜、蒸氨、沉铜等工序制备碱式碳酸铜。步骤较为繁琐,且蒸氨工序耗能较大。

4、此前有中和法生产碱式碳酸铜的方法,如中国专利cn105314668a,中和的过程耗时较长(8h以上),稀释酸性蚀刻废液用水较多,产生的废水未进行回用处理,增加了后续的废水处理成本,且碱式碳酸铜的氯离子高的问题未进行解决,工业化连续生产的成本较高。如中国专利cn206751418u,采用高温结晶法,不进行稀释步骤对酸性蚀刻废液进行氧化、除杂后与碳酸钠中和生产的碱式碳酸铜的铜含量达到了58.1%,超过了碱式碳酸铜的理论铜含量(57.65%),这说明,受酸水中高浓度氯离子的影响,在高温条件下生成了部分碱式氯化铜,碱式碳酸铜的产品纯度受到了影响。


技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本技术的目的在于提供一种中和法碱式碳酸铜生产系统,工艺操作简便,通过对原辅料进行预处理除杂,在中和装置进行晶种制备、合成,实现了对碱式碳酸铜的连续生产,并且生产的碱式碳酸铜呈深孔雀绿色、颗粒均匀(<200目),且氯离子含量较低(<10ppm),铜离子回收率为99.9%以上,废水排放较少,产生的废水经处理后可以回用于前端预处理和生产氯化钠,实现了资源的再生利用,环保效果好,操作简单,工业生产的经济效益高。

2、为达到上述目的,本技术采用的技术方案是:

3、本技术提供一种中和法碱式碳酸铜生产系统,它包括:

4、打浆罐;

5、酸性蚀刻废液预处理装置,所述打浆罐同时连接有酸性蚀刻废液进料管和稀释液进料管,且顶端有搅拌机组、废气收集管及除杂剂投料口,所述酸性蚀刻废液预处理装置设置有回流口、溢流口及排空口;

6、辅料预处理装置,所述辅料预处理装置连接有配置水输送管,顶端有辅料投加口、搅拌机组;

7、过滤器,所述过滤器为袋式过滤器,可以实现对预处理装置里的物料进行固液分离,从而实现除杂;

8、中和装置,所述中和装置连接有酸性蚀刻废液进料口、辅料进料口,顶端设置有搅拌机组、废气收集管,特别的,所述中和装置设置有温度检测传感器,中和装置自身带有夹套,可以通入蒸汽对其中的物料进行加热,所述夹套上连接有蒸汽进口及蒸汽冷凝水出口;

9、热压滤机,所述热压滤机进料来自所中和装置的物料,出料去往下端打浆罐或烘干装置,所述热压滤机连接有压缩空气及自来水管,实现热压滤机的自净;

10、烘干装置,所述烘干装置的物料来自所述热压滤机,可以实现对碱式碳酸铜的烘干,得到碱式碳酸铜的成品;

11、滤液收集槽,所述滤液收集槽可分为两部分,可以对所述压滤机过滤后的滤液与洗涤液进行分开收集,并按需通往酸性蚀刻废液和辅料预处理装置;

12、离子交换柱,所述离子交换柱可以回收处理开流滤液中的铜离子,进而实现保证了铜离子的回收率。

13、优选地,所述压滤机可以对中和后的碱式碳酸铜混合液进行固液分离和洗涤,其中初次固液分离后的滤液可以接入酸性蚀刻废液的预处理装置实现对酸性蚀刻废液的稀释,洗涤后的洗涤液可以接入辅料预处理装置,实现辅料的配置。

14、优选地,所述酸性蚀刻废液预处理装置可以通过氧化、调节ph等手段实现对酸性蚀刻废液的除杂。

15、优选地,所述辅料预处理装置可以对辅料中的钙镁等杂质进行去除,辅料包括碳酸钠、碳酸氢钠的至少一种。

16、优选地,所述中和装置可以在制备碱式碳酸铜的晶种后,同时通入预处理后的酸性蚀刻废液和辅料,进而实现碱式碳酸铜的连续生产。

17、优选地,所述碱式碳酸铜生产系统产生的废水可以通过废水处理装置(离子交换柱)进行资源回用,铜可以通过盐酸洗脱后作为酸性蚀刻废液原料,滤液可以去往尾端生产氯化钠副产品。

18、优选地,所述一种中和法碱式碳酸铜生产系统及装置它还包括阀门组件、抽料泵等。

19、由于上述技术方案运用,本技术与现有技术相比具有下列优点:

20、本技术的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,在预处理装置中对原辅料进行除杂或者配置,经过过滤器过滤除杂后得到预处理后的酸性蚀刻废液和碳酸钠(或碳酸氢钠)溶液,在中和装置中将两者混合调节ph为7~10之间,60~90℃下反应1~2h制得碱式碳酸铜晶种后保温,继续加入原辅料,同时保证ph在6~7之间,控制搅拌速度为150~250r/min之间,如此,可以保证碱式碳酸铜的连续生产,反应产生的滤液和洗涤液可以回用于原辅料的配置,开流的滤液一方面可以达到减少系统氯离子等杂质离子,一方面可以通过离子交换柱回收铜离子,滤液再去往生产氯化钠副产品,同时回收的铜经盐酸洗脱后可以作为酸性蚀刻废液的原料。

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【技术保护点】

1.一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于,它包括:

2.根据权利要求1所述的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于:所述压滤机可以对中和后的碱式碳酸铜混合液进行固液分离和洗涤,其中初次固液分离后的滤液可以接入酸性蚀刻废液的预处理装置实现对酸性蚀刻废液的稀释,洗涤后的洗涤液可以接入辅料预处理装置,实现辅料的配置。

3.根据权利要求1所述的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于:所述酸性蚀刻废液预处理装置可以通过氧化、调节pH手段实现对酸性蚀刻废液的除杂。

4.根据权利要求1所述的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于:所述辅料预处理装置可以对辅料中的钙镁杂质进行去除,辅料包括碳酸钠、碳酸氢钠的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于:它还包括阀门组件、抽料泵。

【技术特征摘要】

1.一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于,它包括:

2.根据权利要求1所述的一种中和法生产碱式碳酸铜的系统,其特征在于:所述压滤机可以对中和后的碱式碳酸铜混合液进行固液分离和洗涤,其中初次固液分离后的滤液可以接入酸性蚀刻废液的预处理装置实现对酸性蚀刻废液的稀释,洗涤后的洗涤液可以接入辅料预处理装置,实现辅料的配置。

3.根据权利要求1所述的一种中和法生产...

【专利技术属性】
技术研发人员:章俊颜力康闻伴康曾辉洪慧怡
申请(专利权)人:惠州TCL环境科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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