含铜物料回收铜的环保方法.doc
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从含铜料的回收铜的环保方法
铜是一种常用的有色金属。
铜用途广泛,电力工业,电子工业,日常生活均需要铜。
从矿石中提取铜,成本高,流程长。
从含铜的废液,废料(含镀层及混合料)提取铜,具污染少,效益高,同时又能净化其他原料,具有多赢的效果。
浸出—萃取—电积法回收铜已是成熟的工艺,但其投资高,萃取剂的损耗大,控制复杂,对于小型回收商来说,是可望不可及的工艺。
浸出—电解法回收废料(液)中的铜,具有投资小,快速,药液循环,且自动化操作等优点。
同时,此法回收金属符合环保及资源循环再生的世界发展潮流。
从浸出液的酸碱性来分,铜的浸出液可分为酸性浸出液及氨性浸出液两种。
在印刷电路板行业中,铜的蚀刻有三类型。
1.硝酸或硫酸体系。
2.氯化铜体系(酸性或氨性).3.铁盐体系(硫酸铁或氯化铁)。
具体优缺点如下:
A.氢氟酸体系(氟化铵+氢氟酸)。
以HNO3或H2O2为氧化剂。
可达到很高蚀铜速度。
但带强酸腐蚀性,毒性很大,现已很少用。
B.硝酸体系:
蚀铜快。
但缺点多:
发热量大。
产生大量黄烟(后处理麻烦),硝酸对板材有氧化性,造成板材变色。
市场很少使用,多用于覆铜板边角料处理(生产硫酸铜)。
C.硫酸+双氧水,蚀速慢,溶液含铜低,主要用于微蚀刻。
从含铜料的回收铜的环保方法第1页共10页
D.铁盐体系(氯化铁或硫酸铁),氯化铁体系蚀铜的速度快,但废水再生麻烦,硫酸铁体系蚀铜慢,可电解再生。
E.氯化铜体系(含酸性及氨性),蚀铜快,溶液含铜高,是目前印刷线路板行业蚀刻液的主流,但溶液再生麻烦,常用萃取—电积法再生,工艺流程长,控制步骤多,设备贵。
且萃取剂常需净化处理,操作麻烦。
E.新型蚀铜液(有酸性及氨性),蚀铜速度可接受,溶液含铜较高,蚀刻时需用氧化剂(双氧水或氧气)调快蚀刻速度。
或加长蚀刻工段来补足蚀刻。
优点:
可在线直接电解再生药水(同时得到电解铜板),此类蚀刻速度与铜含量关系不大。
蚀刻速度决定于喷淋及氧化剂(双氧水或氧气)。
药水无挥发(酸性)或低挥发(氨性)。
药水原料均为环保材料,对人体无毒,清洗水易处理及再生。
为今后蚀刻的主要趋势。
在金属回收行业,此为第一选择。
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本文重点介绍新型蚀铜液的操作及再生方法。
其他蚀刻方法读者可参考其他较专业资料。
A.酸性蚀铜液:
酸性蚀刻原液为无色透明(或微棕色)液体。
高浓度的原液对人体有刺激性,应避免吸入。
用水稀释后对人体无害。
保存方法:
阴凉通风处。
消防措施:
避免接触大量强氧化剂。
酸性蚀铜液配方(体积):
水60—80
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蚀铜液原液20—40
双氧水蚀铜时分次添加
蚀刻温度:
常温至50℃
本蚀刻液可蚀刻至含铜达100---120克/L而不结晶。
注意:
1.尽量使用喷淋蚀刻法。
2.可能的话蚀刻段尽量长。
3.在保证蚀刻的情况下尽量少用双氧水(用工业氧气作氧化剂更经济,药液更稳定)。
4.蚀刻后进电解槽前应把双氧水耗掉以降低蚀刻液氧化力。
5.电解槽应有多个,槽与槽间有冷却。
******电积提铜操作参数:
进液含铜:
60—120克/升
出液含铜:
20—50克/升(槽与槽间含铜量相差10--20克/升)
温度:
<50℃
电压:
2.0—3.0伏
电流密度:
300—600A/m2
稳压或稳流操作:
稳压
注意:
1.电解后蚀刻液含微量H2O2(阳极产生),需装排气管。
2.用串联法电积提铜时,电解槽间电解液应冷却。
3.建议串联法提铜时,单个电源拖带电解槽个数不大于3个。
4.此法电解提铜效率极高,对于喷淋-浸泡型提铜(如覆铜板
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边料回收铜),效果更佳。
5.此项技术在高速发展中。
酸性浸出—电积提取铜常见问题及处理
1.电解液颜色浅,电解出的铜呈粉状
原因1:
电解液含铜低
处理:
电解液多溶铜以增加含铜量。
原因2:
电解液酸含量低
处理:
补铜槽补加适量酸。
原因3:
电解液含杂质高
处理:
活性炭(离子交换树脂)过滤处理。
2.电解槽排气大,出铜少
原因1:
电解液含铁离子过高
处理:
活性炭(离子交换树脂)过滤处理。
原因2:
电解液温度高
处理:
冷却开关加大,加快循环量。
B.氨性蚀铜液:
本技术采用新型蚀铜盐蚀刻铜,本蚀铜盐不含氯化铵等含氯物料,电解时无氯气产生,减少电解时铜的返溶。
使蚀铜液可直接电解提铜。
不足之处:
蚀铜时需氧气(双氧水)。
双氧水含量低时,蚀铜较慢。
氨性蚀铜液最大优点可在铜包铝及铜包钢中浸出铜,因此从铝,铁等的废料中回收铜,此法较好。
氨性蚀铜液子液配方:
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蚀铜盐50—80克/升
碳酸氢铵20—50克/升
蚀铜盐+碳酸氢铵=100—150克/升
氨水60—150ml/L(20%氨水)
浸出—电解用氨性含铜液电解参数:
进液含铜60—100克/升
出铜含液30—60克/升
电压3.0—4.0伏(稳压操作)
电流密度300—600A/m2
温度<50℃
注意:
1.使用多槽串联电解提铜,电解槽间电解液应冷却。
2.本电解工艺有氨气挥发,应给予回收及处理。
氨性浸出—电积提取铜常见问题及处理
1.电解液颜色浅,电解出的铜呈粉状
原因1:
电解液含铜低
处理:
增大电解液含铜量。
原因2:
电解液溶铜盐含量低
处理:
补铜槽补加适溶铜盐。
原因3:
电解液含碳铵高
处理:
补加适量溶铜盐
2.电解槽氨气大,出铜少
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原因1:
电解液含氨水过高
处理:
补加是适量溶铜盐
原因2:
电解液温度高
处理:
冷却开关加大,加快循环量。
******浸出—电解回收铜工艺流程:
含铜料→浸铜(含铜液)→电解提铜→铜
↓↓
余料再生液
↓↓
清洗调节成份
↓↓
干净料返回浸铜
生产线按工艺要求分三部分:
1.铜的浸出。
2.过滤及电解提铜。
3电后液成份调节。
铜的浸出
1.浸铜液的选择
浸铜液应溶铜多,溶杂质少。
以高铜液电积提铜较好。
浸铜液发挥少,以免损耗及造成环境污染。
浸铜液对电极(阳极)要求低,以降低电解槽造价。
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浸铜液化学性质稳定,在电解过程不会变质。
2.强化浸铜措施:
1.喷淋及搅动浸铜液。
2.外加氧化剂(如氧气或双氧水的加入)。
3.翻动(滚动含铜料)。
4.超声波的使用(此操作可加速5—10倍)。
5.浸出缸应设有废气收集装置,废气送废气处理系统。
浸铜液应尽量提高溶铜量,铜含量越高,电解系统越稳定。
电解提铜:
电解提铜系统含过滤缸,电解槽主体,电源三部分。
其中过滤缸及电解槽主体可连体。
电解槽的尺寸设计应合理,建议内径以800—980mm,高600—850mm,长度1200—1600mm较合理。
电源采用高频脉冲电解电源。
频率应大于30K,主要控制元件进口材料制造。
电压:
0—12伏(也可0—15伏)
电流:
4000A(小槽2000A)
频率:
>30K
输出铜排计算:
1.5安培/平方
输出铜排材质:
紫铜排(国标)。
电解槽:
主体材料:
PP材料,A级料(白色透明)。
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加强圈:
至少两圈,不锈钢(方钢)5*5,外包白色PP。
电解槽的用料及设计需符合要求,可与设计者联系。
电后液(浸铜液)调整:
采用自动化控制设计,减少人为控制的麻烦。
氨性退铜液可用于铜包钢及铜包铝的直接电解退铜,直接电解退铜液配方:
蚀铜盐40—80克/升
碳酸氢铵20—50克/升
加速剂10--30克/升
氨水(20%)50—120ml/L
电解液含铜30—60克/升
稳压或稳流操作:
稳压
电压2.5—4.0伏
电流
PH值7.5—8.5
温度<40℃
阴极201不锈钢(或铜板)
阳极不锈钢(201或304)
直接电解退镀常见问题及处理:
1.电解液颜色浅,电解出的铜呈粉状
原因1:
电解液含铜低
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处理:
开路补铜(在有氧情况下)及冷却。
原因2:
电解液氨水含量低
处理:
补铜槽补加适量氨水
原因3:
电解液含碳铵高
处理:
补加适量溶铜盐
2.电解槽氨气大,出铜少
原因1:
电解液含氨水过高
处理:
补加适量溶铜盐。
原因2:
电解液含铜低。
处理:
开路补铜开关加大,加快循环量。
原因3:
冷却量过小
处理:
增大电解液循环冷却量。
原则:
1.直接电解槽需支路循环补铜及冷却。
2.电解槽液含铜量大于30克/升.
与本文配套文章:
1.《氨性电解退铜流程图
(1)》
2.《氨性电解退铜流程图
(2)》
3.《浸出—电解回收金属生产线
(1)》
4.《浸出—电解回收金属生产线
(2)》
5.《浸出—电解回收金属生产线(3)》
6.《铜电解液的检测及调节》
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可供工艺及设备:
1.铜酸洗(抛光)助剂及钝化(保护)剂及电解再生工艺。
2.退锡助剂D(电解法),退锡助剂FP(酸洗)。
3.《浸取-电积法提取(回收)金属》已开发成功以下工艺及设备
B1.镀锡铜(铁)浸取锡—电解提取锡工艺,设备。
B2.电子脚浸取锡—电解提取锡工艺,设备。
B3.废线路板电子元件拆解退锡工艺,设备。
B4.镀锡铜针(白铜)酸洗退锡-电解回收锡工艺,设备。
C1.铜包钢(铝)浸取铜—电解提取铜工艺,设备。
C2.废电路板(含烧灰)浸取铜—电解提取铜工艺,设备。
此工艺经数年的研究及试验,本文章数据为实践数据。
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专业于退锡工艺及添加剂,浸取-电解法回收金属工艺及添加剂。
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- 物料 回收 环保 方法