線路板污泥和電鍍含銅廢液同時銅處理回收研究

艾中華

（韶關(guān)鵬瑞環(huán)保科技有限公司，廣東 韶關(guān) 512000）

近年來，線路板行業(yè)的飛速發(fā)展，不僅帶來了經(jīng)濟效益，也給環(huán)境帶來了沉重的負擔(dān)，工業(yè)廢棄物中含有多種重金屬成分，不能被大自然分解，直接排放會造成環(huán)境污染，影響人類和動物的身體健康。例如在生產(chǎn)線路板的過程中，會產(chǎn)生含銅酸等重金屬元素的廢液；在電鍍環(huán)節(jié)會出現(xiàn)電鍍含銅廢液；以及生產(chǎn)過程中形成的線路板污泥等都是工業(yè)生產(chǎn)帶來的重金屬廢棄物。對含有重金屬工業(yè)廢棄物進行回收利用，不僅可以節(jié)約資源，還能夠產(chǎn)生循環(huán)經(jīng)濟，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前對于線路板污泥和電鍍含銅廢液的處理方法有多種形式，但是都存在著不同的優(yōu)缺點，不能夠充分的回收利用資源，容易在處理過程中造成二次污染。相比于單一的對線路板污泥和電鍍含銅廢液進行回收處理，傳統(tǒng)方式多采用衛(wèi)生填埋、單一的浸出法，不能夠充分的發(fā)揮出凈化的效果。通過對線路板污泥和電鍍含銅廢液處理進行不斷分析，研究得出同時處理兩種工業(yè)廢棄物的新技術(shù)，具有更高的技術(shù)優(yōu)勢，能夠有效的實現(xiàn)工業(yè)廢棄物的無害化處理，并且在凈化過程中，可以生產(chǎn)出具有經(jīng)濟效益的產(chǎn)物，不排放出工業(yè)“三廢”。以下是根據(jù)新工藝的操作流程，設(shè)計出的模擬實驗，通過實驗可以有效的檢測出各個環(huán)節(jié)的操作情況和產(chǎn)品質(zhì)量。希望本次實驗研，所得出的結(jié)論能夠促進行業(yè)的發(fā)展，為持續(xù)研發(fā)新技術(shù)貢獻出一份力量。

1 新工藝實驗

1.1 實驗材料

本次實驗選用的材料為某市電子廠生產(chǎn)線路板所產(chǎn)生的廢棄物，使用工業(yè)級的化工材料進行操作。線路板污泥和電鍍含銅廢液的主要成分如下表所示。

表1 某電子廠提供的線路板污泥 %

表2 電鍍含銅廢液 mg.L-1

1.2 實驗儀器

選擇能夠有效適用于操作流程的實驗儀器，幫助實驗有序進行，包括多種攪拌器械、過濾工具，以及其它所需的電動儀器。

2 實驗過程

2.1 具體流程圖

具體實驗流程如圖1所示。

圖1 線路板污泥和微蝕刻廢液、硫酸銅廢液同時處理工藝流程圖

2.2 實驗環(huán)節(jié)

2.2.1制漿

在實驗過程中，首先將水加入到線路板污泥中，形成1:1的比例進行混合，使用電動攪拌機在1小時時間進行攪拌。再通過過篩流程，得到所需泥漿，測量PH值達到8.6，在分成兩組A和B分別進行實驗。

2.2.2酸浸

對電鍍含銅液進行實驗時，要加入配置好的泥漿A，按照2:1的比例進行實驗，使用電動攪拌機進行不斷攪拌，并加入濃硫酸到混合廢液中，注意加入時要緩慢進行，不要造成硫酸的飛濺，腐蝕其他器械。通過2小時的攪拌，確保攪拌好的泥漿PH值為1.5，能夠基本將銅全部溶解，包括鐵和其他金屬元素能夠持續(xù)在固相中。

2.2.3去除COD并且分離銅和鐵

在泥漿混合物的實驗過程中，要進行充分的攪動下的混合物加入泥漿B，調(diào)整PH值到2.5。在加入符合實驗計量的氧化物。通過2小時的氧化反應(yīng)，將泥漿混合物中的COD去除，對銅和鐵進行分離，鐵元素在氧化劑的作用下，會形成氧化鐵等成分，經(jīng)過過濾能夠?qū)崿F(xiàn)固體和液體的分離。通過提取鐵元素，下一步可以對混合物進行操作提取銅元素。

2.2.4調(diào)配硫酸銅

在提取鐵后的混合物中加入工業(yè)堿，進行下一步的實驗。通過上一步生成的含銅酸液混合物加入30%濃度堿溶液，可以將PH值調(diào)整到奧5.5，使用電動攪拌機持續(xù)攪動20分鐘使混合物繼續(xù)反應(yīng)，再進行過濾，將混合物進行固態(tài)和液態(tài)的分離。這一環(huán)節(jié)可以產(chǎn)生氫氧化銅，再加入濃硫酸調(diào)節(jié)酸堿度。當(dāng)溶液充分反應(yīng)后，進行加熱幫助反應(yīng)，在進行過濾和結(jié)晶環(huán)節(jié)，產(chǎn)生五水硫酸銅成分。

2.2.5廢水加工

將所得的混合物進行自然沉淀，將沉淀夠所得的固體物質(zhì)進行制漿環(huán)節(jié)，對液體進行除銅操作，就能得到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的排放液體。對廢水進行加工處理，可以實現(xiàn)循環(huán)利用，不僅節(jié)約資源，還能保護環(huán)境，具有重要意義。

3 實驗結(jié)果及分析

3.1 酸浸實驗結(jié)果

經(jīng)過實驗操作，混合電鍍含銅廢液和泥漿A，進行充分攪拌后，溶液中的酸性可以提取混合泥漿中的銅，減少硫酸的消耗。通過酸浸環(huán)節(jié)，可以增強銅的反應(yīng)效果，提高銅的回收效率。具體結(jié)果如表3所示。

表3 酸浸浸出率 %

3.2 去除COD結(jié)果和銅鐵分離結(jié)果

將混合泥漿的PH值調(diào)整到實驗要求的數(shù)值，將泥漿B作為調(diào)和原料，加入酸性溶液中混合泥漿B，可以有效的降低混合物的PH數(shù)值，減少堿性原料的使用，可以節(jié)約資源。通過這一環(huán)節(jié)的操作，可以提取二價鐵和三價鐵，并且不產(chǎn)生其他多余物質(zhì)，不會造成二次污染。經(jīng)過酸浸環(huán)節(jié)的操作，混合泥漿中的酸性可以與銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。通過添加氧化物，可以提取固體鐵，并且與含銅混合物進行分離。提取后的混合溶液中成分如下表所示。

表4 含銅酸液成分 mg.L-1

3.3 硫酸銅生成結(jié)果

通過添加工業(yè)堿來調(diào)節(jié)含銅溶液的PH數(shù)值，通過PH值的變化，能夠形成銅的沉淀物。通過反應(yīng)后生成的氫氧化銅，可以與硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成五水硫酸銅。這一實驗流程所生成的五水硫酸銅，符合國家的飼料標(biāo)準(zhǔn)，具體如表5所示。

表5 五水硫酸銅質(zhì)量 %

3.4 廢水處理結(jié)果

經(jīng)過一系列的實驗流程，生成的氫氧化銅可以形成沉淀，經(jīng)過技術(shù)處理后，能夠使余下液體達到安全排放標(biāo)準(zhǔn)，對廢水的處理技術(shù)可行。

3.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

對實驗所產(chǎn)生的多個產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測，五水硫酸銅符合國家對動物飼料所需的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過實驗提取的線路板污泥和電鍍含銅廢液中的產(chǎn)品能夠符合國家的安全標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠有效的二次利用，不僅對工業(yè)廢棄物進行有效的凈化，還能生產(chǎn)出可以再利用的產(chǎn)品，提高了有限資源的利用率，還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，帶來額外的收益。在實驗過程中產(chǎn)生的三氯化鐵的質(zhì)量，也能夠符合國家的相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量要求。以及硫化銅等產(chǎn)品都能夠達到國家要求的相關(guān)原料的標(biāo)準(zhǔn)，進行二次使用。對新技術(shù)的研發(fā)，不僅可以保護生態(tài)環(huán)境不受到工業(yè)廢棄物的污染和破壞，還能有效的利用資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，對線路板生產(chǎn)以及其它行業(yè)都有積極作用。

3.6 環(huán)境影響指標(biāo)

通過對線路板污泥和電鍍含銅廢液同時進行銅處理回收，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，這項新技術(shù)具有更多的技術(shù)優(yōu)勢。在整個實驗環(huán)節(jié)中，沒有產(chǎn)生氣體的排放，不會造成對空氣的二次污染，有利于環(huán)境保護。整個流程所排放的固體廢棄物不足整個處理的廢棄物10%，具有較高的實際操作效果，可以將90%的線路板污泥和電鍍含銅廢液進行處理，降低重金屬污染物的排放。按照國家的相關(guān)規(guī)定，對工業(yè)廢棄物的毒性要進行檢測，必須符合國家要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。按照標(biāo)準(zhǔn)的操作程序，對浸出液進行檢測，所得的結(jié)果符合要求，能夠通過國家的GB-5085檢測指標(biāo)進行鑒定，屬于不具有危險特性的范圍。對線路板污泥和電鍍含銅廢液同時進行銅處理回收的新技術(shù)進行檢測，所排放的廢水能夠達到國家GB8978-1996對廢水處理的相關(guān)指標(biāo)，在正常水資源的含量范圍內(nèi)。經(jīng)過新技術(shù)的處理，可以避免污水排放，污染自然環(huán)境，有利于對環(huán)境的保護。

4 發(fā)展前景

對線路板污泥和電鍍含銅廢液同時進行銅處理回收技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的工業(yè)廢棄物處理技術(shù)，具有更多的技術(shù)優(yōu)勢。很多化工企業(yè)都已經(jīng)關(guān)注到了這一技術(shù)的研發(fā)，并且投入使用。經(jīng)過這項技術(shù)的回收處理效果，各項標(biāo)準(zhǔn)都符合國家的相關(guān)要求，不僅能夠?qū)I(yè)廢棄物進行凈化，還能附加產(chǎn)生多種可以循環(huán)利用的生產(chǎn)生活用品，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益。這項新技術(shù)的研發(fā)，由于操作簡潔，可以使用機器進行大規(guī)模生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；陌l(fā)展，能夠使更低的投入，發(fā)揮出更高的經(jīng)濟價值。新技術(shù)的整個操作流程更加便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)完全不排放工業(yè)“三廢”。使用全進的工藝凈化工業(yè)廢棄物，能夠達到真正的零排放和無污染的效果，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的清潔生產(chǎn)。在對工業(yè)廢棄物中重金屬的處理中，具有更高的實際作用，可以在線路板以及電鍍行業(yè)進行推進，實現(xiàn)更加廣泛的使用和推廣。通過新技術(shù)的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)高程度的重金屬回收，這對于如今日益匱乏的重金屬資源環(huán)境下，可以更加長遠的發(fā)展。在新時代的背景下，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給環(huán)境帶來更多的污染和破壞，人們愈加重視對環(huán)境的保護，發(fā)展環(huán)保型工業(yè)更加適用于當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢。對重金屬進行提取再利用，可以解決資源緊張的問題，幫助減少給環(huán)境帶來的負擔(dān)。進行重金屬的無害化處理，使新時期勢不可擋的發(fā)展方向，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

我國的重金屬污泥技術(shù)的研究逐漸受到了大眾的重視，隨著重金屬資源緊缺的問題出現(xiàn)，國家更加重視對資源進行循環(huán)利用。并且對線路板污泥和電鍍含銅廢液同時進行銅回收處理，可以實現(xiàn)真正的零污染和零排放，不僅保護環(huán)境，還能獲得更高的經(jīng)濟利益。新技術(shù)的研發(fā)，可以產(chǎn)生多種收益，是一項利國利民的環(huán)保行業(yè)。線路板在加工制造過程中，會產(chǎn)生廢水和污泥，其中重金屬成分會對自然環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害，電鍍含銅廢液中，也存在著同樣的問題，對二者同時進行銅回收處理，相比于分別處理兩種工業(yè)廢棄物，具有更高的工作效率?？梢酝瑫r產(chǎn)生有效的工業(yè)產(chǎn)品，例如五水硫酸銅、三氯化鐵等可以利用的有效產(chǎn)品。經(jīng)過檢測所生產(chǎn)的產(chǎn)品都能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)，可以作為飼料或者工業(yè)原料等不同方向的原料進行使用。本文通過實驗，對整個操作流程進行分析，可以得出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和廢棄物的排放。對于國家列入危險污染物的工業(yè)廢棄物，經(jīng)過新技術(shù)的加工，各個流程的反應(yīng)，可以生成可回收產(chǎn)品。對工業(yè)廢棄物的回收處理技術(shù)，仍然需要不斷進行研發(fā)和創(chuàng)新，提高資源的回收利用率，新技術(shù)的投入使用也具有廣闊的發(fā)展前景。