一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备专利检索-贮存罐核能专利检索查询-专利查询网

一种利用蚀刻废液和废 铝片制备纳米级 铜粉的方法和设备

阅读：951发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出了一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，包括以下步骤：步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中；步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，滤液经过真空抽液口排出反应罐。本发明将蚀刻废液中的铜以高纯纳米级铜粉的方式提取出来，具有很高的经济价值，与蚀刻废液反应将铜置换出来，变废为宝，经济效益显著，便于行业推广。，下面是一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中；
步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，滤液经过真空抽液口排出反应罐。
2.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，步骤一中所述酸性蚀刻废液中铜离子含量为20～250g/L，游离氢离子浓度为0.5～
6mol/L。
3.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，步骤二所述废铝片的添加量为铜离子摩尔含量的1.1～1.2倍。
4.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，步骤二所述搅拌转速为200-1000r/min。
5.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，步骤二所述真空抽滤时真空度为0.01-0.5MPa。
6.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，其特征在于，步骤二所述铜粉的粒径在20-200nm之间。
7.一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，其特征在于，包括：
真空抽液口，与真空泵相连，用于在反应结束后在反应罐内形成负压，促进含铜废液经过多孔陶瓷过滤板过滤；
排铜口，位于反应罐底部，用于将生成的纳米级铜粉排出；
多孔陶瓷过滤板，位于反应罐底部上端，用于过滤纳米级铜粉和未反应完的废铝片；
陶瓷搅拌桨，用于不断搅拌设备内液体，加速反应的发生；
曝气管，一端位于反应罐中间，另一端与空气直接相连，用于将反应生成的氢气及时输出反应罐；
铝片放置振动架，位于反应罐上端，设有多个，与振动电机直接相连，用于放置废铝片；
振动电机，开启后用于将废铝片振动掉落至反应罐中与酸性蚀刻废液发生反应；
反应罐，用于酸性蚀刻废液和铝片发生置换反应。
8.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，其特征在于，所述铝片放置振动架设有2个以上。
9.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，其特征在于，所述多孔陶瓷过滤板的空隙直径为5-10nm。
10.根据权利要求1所述一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，其特征在于，所述振动电机功率在800-1000W。

说明书全文

一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级 铜粉的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及废液处理技术领域，具体涉及一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备。

背景技术

[0002] 在制造印刷线路板(PCB)的蚀刻工序中，需要使用大量碱性蚀刻液或酸性蚀刻液处理印刷线路板，由此该蚀刻工序产生大量含铜、氨、砷等物质的碱性蚀刻废液或者酸性蚀刻废液。目前，有些厂家采用酸性蚀刻工艺，有些厂家则采用碱性蚀刻工艺，酸性蚀刻适合做内层、快板、普通单双面板，其蚀刻速度较慢；碱性蚀刻适合做高精密板，其蚀刻速度快。若不对这些酸性或碱性蚀刻废液进行处理，将对环境造成污染，而且浪费该蚀刻废液中的有用材料如铜。

[0003] 目前，对碱性或酸性蚀刻废液的处理方法有：电解提铜处理法，例如，发明专利CN102206823A中所记载的电解处理法，该方法的缺点是工艺复杂、投资大；溶剂萃取法，即将萃取剂加入到碱性蚀刻废液中，得到含铜溶液及蚀刻再生液，该方法的缺点是需要使用昂贵的萃取剂、工艺繁琐；以及用还原提纯铜的方法，例如，发明专利CN102019430A中所记载的用水合肼还原来提纯铜的方法，该方法的缺点是工艺控制复杂，成本高。

[0004] 因此，目前需要开发一种处理蚀刻废液提取铜的方法，该方法的工艺简单、成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，并且实现铜的回收再利用。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提出一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备，将蚀刻废液中的铜以高纯纳米级铜粉的方式提取出来，具有很高的经济价值。

[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0007] 本发明提供一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，包括以下步骤：

[0008] 步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中；

[0009] 步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，滤液经过真空抽液口排出反应罐。

[0010] 作为本发明的进一步改进，步骤一中所述酸性蚀刻废液中铜离子含量为20～250g/L，游离氢离子浓度为0.5～6mol/L。

[0011] 作为本发明的进一步改进，步骤二所述废铝片的添加量为铜离子摩尔含量的1.1～1.2倍。

[0012] 作为本发明的进一步改进，步骤二所述搅拌转速为200-1000r/min。

[0013] 作为本发明的进一步改进，步骤二所述真空抽滤时真空度为0.01-0.5MPa。

[0014] 作为本发明的进一步改进，步骤二所述铜粉的粒径在20-200nm之间。

[0015] 本发明进一步保护一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，包括：

[0016] 真空抽液口，与真空泵相连，用于在反应结束后在反应罐内形成负压，促进含铜废液经过多孔陶瓷过滤板过滤；

[0017] 排铜口，位于反应罐底部，用于将生成的纳米级铜粉排出；

[0018] 多孔陶瓷过滤板，位于反应罐底部上端，用于过滤纳米级铜粉和未反应完的废铝片；

[0019] 陶瓷搅拌桨，用于不断搅拌设备内液体，加速反应的发生；

[0020] 曝气管，一端位于反应罐中间，另一端与空气直接相连，用于将反应生成的氢气及时输出反应罐；

[0021] 铝片放置振动架，位于反应罐上端，设有多个，与振动电机直接相连，用于放置废铝片；

[0022] 振动电机，开启后用于将废铝片振动掉落至反应罐中与酸性蚀刻废液发生反应；

[0023] 反应罐，用于酸性蚀刻废液和铝片发生置换反应。

[0024] 作为本发明的进一步改进，所述铝片放置振动架设有2个以上。

[0025] 作为本发明的进一步改进，所述多孔陶瓷过滤板的空隙直径为5-10nm。

[0026] 作为本发明的进一步改进，所述振动电机功率在800-1000W。

[0027] 本发明具有如下有益效果：

[0028] 一、本发明将蚀刻废液中的铜以高纯纳米级铜粉的方式提取出来，具有很高的经济价值。

[0029] 二、本发明充分利用废铝片，与蚀刻废液反应将铜置换出来，变废为宝，经济效益显著，便于行业推广。附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1为本发明利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备；

[0032] 其中，1.真空抽液口；2.排铜口；3.多孔陶瓷过滤板；4.陶瓷搅拌桨；5.曝气管；6.铝片放置振动架；7.振动电机；8.反应罐。

具体实施方式

[0033] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 实施例1

[0035] 参照附图1，一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，包括：

[0036] 真空抽液口1，与真空泵相连，用于在反应结束后在反应罐8内形成负压，促进含铜废液经过多孔陶瓷过滤板3过滤；

[0037] 排铜口2，位于反应罐8底部，用于将生成的纳米级铜粉排出；

[0038] 多孔陶瓷过滤板3，位于反应罐8底部上端，用于过滤纳米级铜粉和未反应完的废铝片；多孔陶瓷过滤板3的空隙直径为5nm。

[0039] 陶瓷搅拌桨4，用于不断搅拌设备内液体，加速反应的发生；

[0040] 曝气管5，一端位于反应罐8中间，另一端与空气直接相连，用于将反应生成的氢气及时输出反应罐；

[0041] 铝片放置振动架6，位于反应罐上端，与振动电机7直接相连，用于放置废铝片；铝片放置振动架6设有2个。

[0042] 振动电机7，开启后用于将废铝片振动掉落至反应罐8中与酸性蚀刻废液发生反应；振动电机7功率在800W；

[0043] 反应罐8，用于酸性蚀刻废液和铝片发生置换反应。

[0044] 实施例2

[0045] 参照附图1，一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的设备，包括：

[0046] 真空抽液口1，与真空泵相连，用于在反应结束后在反应罐8内形成负压，促进含铜废液经过多孔陶瓷过滤板3过滤；

[0047] 排铜口2，位于反应罐8底部，用于将生成的纳米级铜粉排出；

[0048] 多孔陶瓷过滤板3，位于反应罐8底部上端，用于过滤纳米级铜粉和未反应完的废铝片；多孔陶瓷过滤板3的空隙直径为10nm。

[0049] 陶瓷搅拌桨4，用于不断搅拌设备内液体，加速反应的发生；

[0050] 曝气管5，一端位于反应罐8中间，另一端与空气直接相连，用于将反应生成的氢气及时输出反应罐；

[0051] 铝片放置振动架6，位于反应罐上端，与振动电机7直接相连，用于放置废铝片；铝片放置振动架6设有4个。

[0052] 振动电机7，开启后用于将废铝片振动掉落至反应罐8中与酸性蚀刻废液发生反应；振动电机7功率在1000W；

[0053] 反应罐8，用于酸性蚀刻废液和铝片发生置换反应。

[0054] 实施例3

[0055] 一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，包括以下步骤：

[0056] 步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中，酸性蚀刻废液中铜离子含量为20g/L，游离氢离子浓度为0.5mol/L；

[0057] 步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的添加量为铜离子摩尔含量的1.1倍，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌，搅拌转速为200r/min；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，真空度为0.01MPa，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，铜粉的粒径在20-200nm之间，得率82％，滤液经过真空抽液口排出反应罐。

[0058] 实施例4

[0059] 一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，包括以下步骤：

[0060] 步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中，酸性蚀刻废液中铜离子含量为250g/L，游离氢离子浓度为6mol/L；

[0061] 步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的添加量为铜离子摩尔含量的1.1～1.2倍，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌，搅拌转速为1000r/min；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，真空度为0.5MPa，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，铜粉的粒径在20-200nm之间，得率87％，滤液经过真空抽液口排出反应罐。

[0062] 实施例5

[0063] 一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法，包括以下步骤：

[0064] 步骤一，将酸性蚀刻废液贮存在反应罐中，酸性蚀刻废液中铜离子含量为150g/L，游离氢离子浓度为3mol/L；

[0065] 步骤二，向反应釜内，加入废铝片，废铝片的添加量为铜离子摩尔含量的1.1～1.2倍，废铝片的加入量原则上要保证能全部置换出溶液中的铜离子，且加入量不足以把溶液中的氢离子反应完全；开启搅拌，搅拌转速为600r/min；铜离子和铝发生置换反应后，得到含有未反应完的铝片、纳米级铜粉和氯化铝溶液，真空抽滤，真空度为0.2MPa，经过多孔陶瓷过滤板过滤后的得到高纯纳米级铜粉，铜粉的粒径在20-200nm之间，得率92％，滤液经过真空抽液口排出反应罐。

[0066] 由上可知，本发明既使铜大部分以高附加值的高纯铜粉的形式产出。

[0067] 与现有技术相比，本发明将蚀刻废液中的铜以高纯纳米级铜粉的方式提取出来，具有很高的经济价值。本发明充分利用废铝片，与蚀刻废液反应将铜置换出来，变废为宝，经济效益显著，便于行业推广。

[0068] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
含有tempo化合物的聚合性组合物	2020-05-11	21
水培营养物通气和流控制装置及系统	2020-05-08	987
测试中空玻璃微球抗压性能的方法及其装置和应用	2020-05-11	115
一种活性焦再生气体的资源再利用系统及方法	2020-05-12	676
一种活筋舒血配制酒及制备方法	2020-05-08	657
一种罐头成品收集装置	2020-05-12	845
一种速食营养米及其制备工艺	2020-05-11	133
一种低温热解残渣吸附污泥厌氧消化沼液中磷的新方法	2020-05-11	445
一种高速公路上的隔离墩及安装和使用方法	2020-05-11	633
悬挂式全氟己酮灭火装置	2020-05-08	451

一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备

一种利用蚀刻废液和废铝片制备纳米级铜粉的方法和设备

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：