線路板污泥和電鍍含銅廢液同時銅處理回收研究

艾中華

（韶關鵬瑞環(huán)保科技有限公司，廣東 韶關 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，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，具有更高的技術優(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，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，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。當溶液充分反應后，進行加熱幫助反應，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)保標準的排放液體。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)生化學反應。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。通過反應后生成的氫氧化銅，可以與硫酸發(fā)生化學反應生成五水硫酸銅。這一實驗流程所生成的五水硫酸銅，符合國家的飼料標準，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)過技術處理后，能夠使余下液體達到安全排放標準，對廢水的處理技術可行。

3.5 產(chǎn)品質(zhì)量指標

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)品標準，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準，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原料的標準，進行二次使用。對新技術的研發(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

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，這項新技術具有更多的技術優(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標準。按照標準的操作程序，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對廢水處理的相關指標，在正常水資源的含量范圍內(nèi)。經(jīng)過新技術的處理，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，相比于傳統(tǒng)的工業(yè)廢棄物處理技術，具有更多的技術優(yōu)勢。很多化工企業(yè)都已經(jīng)關注到了這一技術的研發(fā)，并且投入使用。經(jīng)過這項技術的回收處理效果，各項標準都符合國家的相關要求，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)模化的發(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，科學技術的發(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。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。可以同時產(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準，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準的產(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)過新技術的加工，各個流程的反應，可以生成可回收產(chǎn)品。對工業(yè)廢棄物的回收處理技術，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，新技術的投入使用也具有廣闊的發(fā)展前景。