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PCB线路板厂 分析高盐度含铜蚀刻废液处理
来源:PCB线路板厂 发布时间:2015-11-03

  印刷线路板蚀刻废液经过电解回收金属铜后,盐度大、酸度高,仍有肯定浓度的金属铜离子。盐度大重要体如今SO42-浓渡过高,会对微生物发作克制和毒害作用,从而重大影响生物解决体系的净化后果〔1〕。酸度高是指需参加大批的碱去中和以到达出水pH为6~9的请求,而且所消费用较高。据广州左近的某个线路板厂的盘算,每吨废水的中和解决老本在200元以上,因为铜的浓度低,无法回收,形成资源的糟蹋;而且废水解决难度大,水质不能稳固达标排放。


  目前,广东省环境掩护厅对电镀行业履行《电镀净化物排放规范》(GB 21900—2008)水净化物特殊排放限值即表 3规范,总铜的排放限值由0。5 mg÷L降落到了0。3 mg÷L。海内外罕用的含铜废水解决方式有化学法、物化法和生物法〔2〕。其中化学法解决酸性含铜废水的钻研较多,并且大多已运用于实践消费中。化学法重要包含化学积淀法、置换法和电解法,因为电镀废水已经是电解后所排放的废水,从经济方面斟酌,应抉择用化学积淀法解决。而目前运用的化学积淀法都没有斟酌高SO42-的回收问题,形成了资源的糟蹋。为了在到达新规范的同时,完成资源的回收运用,笔者对某电镀厂的蚀刻废液经电解后采取三步积淀法进行解决,首先分手加Ca(OH)2和CaCl2使SO42-以石膏的情势资源回收,且保障Cu2+不积淀,再参加NaOH使Cu2+以Cu(OH)2的情势积淀下来。岂但回收了SO42-,同时也完成了对Cu2+的回收。

  1 资料与方式

  1、1 实验用水与水质

  实验用水为某电镀厂的蚀刻废液经电解解决后的废水,属于高盐分、高酸度和含铜量较高的废水。电解解决历程为:过硫酸钠÷硫酸体系废水→电解槽→电解后排放废水。工艺上与其余废水混杂落后入后续混凝生化解决体系以求达标排放。

  因为该电镀厂电解后所排放的废水中Cu2+质量浓度基础保持在750 mg÷L左右,pH也基础保持在0。4~0。5,所以该废水具备代表性。废水水质:COD 624 mg÷L,Cu2+ 787 mg÷L,SO42- 72 g÷L,pH为0。5。

  1、2 仪器与试剂

  仪器:日立Z-2000系列偏振塞曼原子排汇分光光度计; SHZ-D(Ⅲ)循环水式多用真空泵,河南省予华仪器有限公司;SⅡ-N12B型电热恒温水浴锅,北京精科华瑞仪器有限公司;722E型可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;CT-6021A型pH计,深圳市柯迪达电子有限公司;FA1204B型电子天平,上海精细科学仪器有限公司;30 mL G4玻璃坩埚。

  试剂: Ca(OH)2、CaCl2,天津市大茂化学试剂厂;NaOH,成都市科隆化工试剂厂,均为剖析纯。

  1、3 实验方式

  假如单纯地通过加Ca(OH)2来去除SO42-,随着Ca(OH)2参加的质量浓度增添,硫酸钙的量会一直增添,pH也会一直回升,当升至某一pH时,因为反映完整,反映变得十分缓慢,积淀中岂但会含有硫酸钙积淀,还会含有不溶解的Ca(OH)2,此时SO42-不会100%去除。这是因为若到达Cu2+开端积淀的pH,继承投加Ca(OH)2,不只会生成含有氢氧化铜的不纯硫酸钙,还会形成Ca(OH)2的糟蹋,既不环保也不经济。除此之外,CaCl2是完整溶解的强酸弱碱盐,对照微溶的Ca(OH)2来说可以更好地去除掉剩下的SO42-,而且此时的pH只会降落不会回升,保障了Cu2+在此条件下不会积淀。所以从Ca(OH)2不反映开端,通过参加CaCl2来使SO42-改变成硫酸钙积淀以进一步去除SO42-。而后通过加NaOH使Cu2+以氢氧化铜的情势积淀下来以到达去除Cu2+的目标。

  1、4 检测名目及剖析方式

  Cu2+浓度较高时采取BCO分光光度法测定,特性波长为595 nm,Cu2+质量浓度较低(≤10 mg÷L)时采取火焰原子排汇测定;SO42-浓度采取分量法测定;硫酸钙纯度采取先测定其三氧化硫的含量(GB÷T 5484—2012),再通过系数转换成硫酸钙的纯度。

  2 后果与探讨

  2、1 废水中Ca(OH)2积淀÷溶解界线pH确实定

  用自来水和盐酸配制成与废水雷同酸度(pH=0。5)的100 mL模仿废水进行实验。参加肯定量的Ca(OH)2,搅拌10 min后,测定其pH,直到参加的Ca(OH)2经过搅拌以后不再溶解,测定其pH。模仿废水中参加肯定量Ca(OH)2后的pH及其溶解状况发明:当pH≤2。0时,Ca(OH)2是完整溶解和反映的;当pH>2。0时,Ca(OH)2溶解性变差,简直不溶解,解释向含有大批SO42-的废水中参加Ca(OH)2使pH由0。5升至2。0时,得到CaSO4(石膏),不含Ca(OH)2,而且在此酸度下,金属铁等离子是不会积淀的,所以积淀的CaSO4是很纯的;当pH>2。0时,积淀中不只含CaSO4·2H2O,还可以含有不溶的Ca(OH)2 ,所以pH=2。0即为界线pH。

  2、2 SO42-的去除后果

  2、2、1 参加Ca(OH)2后SO42-的去除后果

  向100 mL废水中参加不同量的Ca(OH)2后,参加3。55 g Ca(OH)2时,pH升至2。0,pH会降低是因为酸碱中和反映;但还没有到达Cu2+开端积淀的pH,溶液中 Cu2+浓度稍微降落,从787 mg÷L降至748 mg÷L,这是因为CaSO4积淀的机械夹带丧失的铜所形成的。所以当参加3。55 g Ca(OH)2时,pH升至2。0,可以起到去除SO42-的后果,同时Cu2+质量浓度简直不发作变更,SO42-质量浓度由71 950。78 mg÷L降落为30 595。03 mg÷L,去除率为57。48%。

  2、2、2 参加CaCl2后SO42-的去除后果

  为了进一步进步废水SO42-的去除率,又要保障废水中Cu2+不会发作积淀,向经过Ca(OH)2解决后的100 mL废水投增强酸性钙盐CaCl2后,Cu2+浓度及pH变更如图 2所示。

  随着CaCl2的投加量增添,pH一直降落,Cu2+浓度基础上没有变更,起因是未到达Cu2+开端积淀的pH。然而,此时SO42-的去除率继承进步,CaCl2增添量为3。5 g时,SO42-去除率已到达了94。33%,pH降至1。3。继承增添CaCl2,SO42-去除率增添不多。

  2、3 Cu2+的去除后果

  经前两步积淀后向100 mL滤液中参加不同量的NaOH,当参加0。5 g NaOH时,pH升至9。0,Cu2+去除率到达了99。37%。斟酌到后续还有解决体系可以降落Cu2+含量以及尽量使出水保持在中性程度,抉择NaOH的投加量为0。5 g。此时pH升至9。0,生成0。4 g的积淀,经化验该积淀物Cu2+质量分数为18。75%。而通常铜质量分数高于1%的铜渣就有其回收价值〔3〕,所以此铜渣的回收价值很高。

  经过三步积淀解决后废水中SO42-质量浓度由72 g÷L降到4。1 g÷L,去除率为94。33%,Cu2+质量浓度由748 mg÷L降到4。7 mg÷L,去除率99。37%,极大降落了各种无机盐成分和重金属离子,明显地改良了后续生化工艺后果,可以满意排放请求。

  2、4 石膏的纯度剖析

  经烘干后的无水石膏色彩白皙,称取约0。2 g样品测定其CaSO4的纯度,正确到0。000 1 g,为了实验后果的正确,分手参加Ca(OH)2和CaCl2后,生成的石膏纯度十分高,均匀CaSO4纯度到达了99%和98。6%。这是因为此酸性废水中只蕴含了SO42-、H+、Cu2+和大批Na+,不含其余金属离子和杂质,经过低温烘干又去掉了残留的水分。

  经漂洗烘干以后的工业副产品石膏,可以用于水泥工业作缓凝剂,也可间接用于筑路资料和土壤的改良剂,还可以用于修建模型石膏,美术工艺品等。而关于这种纯度到达98%以上的高品德石膏。
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