<<
>>

МЕДЬ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Растворы, содержащие соединения меди, образуются при травлении металлической меди щелочными травильными растворами. В последнее время предпринимаются усилия для удаления соединений меди, присутствующих в отработанных травильных растворах.

При этом желательной является регенерация этих растворов для их повторного использования, либо выделение соединений металлов, либо достижение обеих этих целей одновременно.

Хотя преимущества регенерации травильных растворов и выделения содержащейся в ней меди достаточно очевидно, в процессе производства электронных печатных плат значительные количества медьсодержащих аммиачных травильных растворов сбрасываются в виде сточных вод. Это приводит к загрязнению окружающей среды и повышает стоимость производства. Хотя в ряде случаев проводят осаждение меди известью с получением оксидов меди, применяемых в пищевой и деревообрабатывающей промышленности, это не может быть признано полностью удовлетворительным решением существующих проблем.

Процесс, разработанный В. Д. Хемби и М. Д. Слейдом (патент США 4 083758, И апреля 1978 г.; фирма чКритериот), предназначен для выделения металлической меди из растворов, содержащих медь и ионы хлоридов. По этому методу сначала проводят селективное удаление хлоридов из раствора, а затем электровыделение меди. Процесс, в частности, может быть применен для выделения металлической меди из травильных растворов, причем качество получаемой меди соответствует требованиям, предъявляемым при производстве медных проводов.

Предпочтительно использовать процесс для обработки аммиачных травильных растворов, применяемых при производстве электронных печатных плат. Селективное удаление хлорид-ионов проводят путем жидкостной экстракции, в результате которой образуется медьсодержащий кислый раствор свободный от хлоридов. Этот раствор подвергают электролизу для выделения металлической меди.

Водный ра- финат со стадии экстракции подвергают обработке с целью удаления остаточных органических соединений и после добавления аммиака для получения требуемой концентрации вновь используют в качестве травильного раствора. Схема этого процесса представлена на рис. 48.

Основные компоненты исходного раствора — гидроксид и хлорид аммония; содержание меди обычно составляет 120—180 г/л, присутствуют также 50—20 ppm свинца и следы олова.

Исходный аммиачный травильный раствор, содержащий медь и ионы хлорида, через фильтр подается в обычный аппарат типа смесителя—отстойника для проведения жидкостной экстракции. На этой стадии используется обычное оборудование широко применяемое в различных процессах экстракции и разделения; на схеме две стадии экстракции обозначены как EI и E2, а две стадии разделения соответственно как 51 и S2.

В качестве органической фазы при экстракции применяется альфа—гидрокси оксим LJX64N фирмы «Дженерал Миллс Кемикалс, Инк.», в растворителе, описанном в патенте США 3 224873. Подаваемый водный раствор контактирует с органическим экстрагентом в аппаратах Е\ и Е2 с образованием дисперсии.

При экстракции в органическую фазу переходят как соединения меди, так и хлорид-ионы; последние могут быть селективно удалены путем промывания органи-

Рис. 48. Схема процесса выделения металлической меди из хлорсодержащих травильных растворов:

I — исходный раствор; 2 — фильтр; 3 — смеситель; 4 — отстойник; 5 — водный раствор; 6 — экстрагент LJX-64N; 7 — рафинат; 8 — резервуар для отстаивания; 9 — органическая фаза; 10 — аппарат для коалесценции; H — колонка с углем; 12 — Добавки аммиака; 13 — регенерированный аммиачный травильный раствор; 14 — органический экстрагент, содержащий иоиы меди и хлориды; 15 — скруббер; 16 — слабый водный раствор кислоты; 17 — сточные воды, содержащие хлориды; 18 — органический экстрагент, содержащий медь и свободный от хлоридов; 19 — водный раствор, содержащий медь; 20 — металлическая медь; 21 — электровыделе- иие; 22 — раствор серной кислоты; 23 — рецикл

ческой фазы разбавленным раствором серной кислоты.

Промывку проводят в скруббере обычного типа; образующийся при этом водный раствор обычно направляют в сток. Органический экстракт, содержащий медь и освобожденный от хлорид-ионов, направляют на первую стадию разделения SI. Получаемый на этой стадии водный рафинат, содержащий медь, подается в электролизер для выделения меди в качестве электролита.

Для разделения используют достаточно концентрированный раствор серной кислоты, отбираемый из электролизера и смешанный с промытым и не содержащим хлоридов органическим экстрактом со стадий разделения SI и S2. Этот раствор сериой кислоты (отработанный электролит) частично может быть рециркулирован непосредственно в электролизер стадии выделения для повышения концентрации серной кислоты. Конечным продуктом стадии электровыделения является металлическая медь, качество которой соответствует требованиям, предъявляемым при производстве медных проводов.

Водная фаза, образующаяся на стадиях экстракции ?1 и E2, содержит аммиачный травильный раствор и может содержать остаточные количества органического экстрагента. Окончательная регенерация достигается путем обработки этого раствора с целью удаления органических остатков. Такая обработка может быть проведена различными способами.

Как показано на схеме водный раствор со стадии экстракции E2 (рафинат) проходит через несколько отстойников, в результате чего все органические соединения отделяются от водной фазы и возвращаются на стадию экстракции. Для окончательного удаления следов органических соединений желательно провести коалес- ценцию водного раствора в устройстве обычного типа, а затем пропустить раствор через одну или несколько колонок с углем. В результате этого можно считать аммиачный травильный раствор, содержащийся в водной фазе, полностью регенерированным.

Поскольку регенерированный травильный раствор обычно имеет пониженную концентрацию аммиака, к нему необходимо добавить свежий аммиак до получения требуемой для травления концентрации. Конечным продуктом процесса является регенерированный травильный раствор пригодный для повторного использования.

МЕДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АДИПИНОВОЙ кислоты

Cm. «Ванадиевый катализатор из отходов производства адипиновой кислоты».

<< | >>
Источник: М. Ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. 1985

Еще по теме МЕДЬ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ:

  1. СУРЬМЫ ПЕНТАХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  2. ХЛОР ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
  3. МЕДЬ ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
  4. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОД из отходящих ГАЗОВ ПРОЦЕССА ОКСИХЛОРИРОВАНИЯ
  5. ЦИНКА ХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  6. 3.8. Обезвреживание и утилизация отходов гальванических производств