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表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法

阅读:189发布:2023-03-14

专利汇可以提供表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 表面处理 湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,包括如下步骤:利用 碳 纤维 过滤器 以过滤 镀 液或清洗液;利用 电沉积 处理以析出金及重金属形成金属混合物,并利用分离单元进行分离处理 吸附 残余的金;利用 熟石灰 使 硼 酸形成硼酸 钙 沉淀物,并利用纳米过滤膜分离硼酸钙沉淀物及 柠檬酸 ,以形成再生溶液,储存于再生溶液储存槽;利用再生溶液以溶解金属混合物中金,形成含金溶液;以及利用逆渗透模 块 分离成渗透过逆渗透膜的渗透液及未渗透的浓缩液,其中渗透液回送至再生溶液储存槽。因此,本 发明 的方法可藉含有高浓度氰化 钾 金的浓缩液而实现回收金的目的。,下面是表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法专利的具体信息内容。

1.一种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,是用以回收表面处理制程中液或清洗液中所包含的金,且该镀液或该清洗液至少包含固态杂质、有机物杂质、酸、柠檬酸、氰化、氢化钾及重金属杂质中的任意一种,其特征在于,该循环利用方法包括以下处理步骤:
进行含金浆液收集处理,是利用一纤维过滤器以过滤镀液或清洗液中的固态杂质以及溶融的有机物杂质,藉以形成过滤液;
进行金分离处理,是利用一电沉积单元藉电进行电沉积处理,而将过滤液中的金以及重金属还原成金属态而析出,形成包含金属态金及金属态重金属的金属混合物,并利用一分离单元进行分离处理,形成不含金的分离液;
进行硼酸分离处理,是利用具有熟石灰的一钙槽,使分离液中的硼酸形成硼酸钙沉淀物,并利用纳米过滤膜以分离钙槽中的硼酸钙沉淀物及柠檬酸,形成包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸的过滤混合物,并形成不含硼酸而只含氰化钾及氢氧化钾的再生溶液,且再生溶液进一步注入一再生溶液储存槽中,形成储存再生溶液;
进行金溶解处理,是在一溶解槽中,利用再生溶液储存槽中的储存再生溶液以溶解该金属混合物中所包含的金属态金,藉以分离该重金属,形成含金溶液;以及进行逆渗透分离处理,是利用具逆渗透膜及高压浦的一逆渗透模,将该含金溶液分离成渗透过逆渗透膜的渗透液及未渗透过该逆渗透膜的浓缩液,其中渗透液包含氰化钾以及氢氧化钾,被回送至再生溶液储存槽,其中浓缩液包含氰化钾金。
2.根据权利要求1所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,其特征在于,所述的重金属杂质包括镍或钴。
3.根据权利要求1所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,其特征在于,所述的逆渗透膜是由纳米分子级之聚酰亚胺(Polyimide)螺旋编织膜所构成。
4.根据权利要求1所述的表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,其特征在于,该循环利用方法进一步包括使用双通道筛网处理,是利用一双通道筛网模块进一步过滤该含金浆液收集处理中所产生的过滤液,藉以供该金分离处理,且该双通道筛网模块包括二组筛网及泵浦,而每一组的筛网及泵浦形成独立的通道,该泵浦抽取过滤液并通过筛网。

说明书全文

表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法

技术领域

[0001] 本发明特别涉及一种用于对无电液或清洗液中所含的金进行资源回收的表面处理湿制程中的金回收方法。

背景技术

[0002] 在无电镀金或化学镀金的一般表面处理制程中,由于镀液需使用酸或二甲胺硼烷(Dimethyl amine-borate,DMAB)当作还原剂,藉化成硼酸盐错合物(borate complex)而将氰化金中的金还原成金属态金而析出,因此需不断补充氰化钾金,以维持镀金层的质量。此外,镀液的pH值会随着制程的进行而改变,因此,还需加柠檬酸及氢氧化钾当作酸缓冲溶液,用以调节pH值至所需的范围,而上述的特性会决定镀液的使用寿限。然而,不能当镀液使用的废弃镀液中还是含有相当浓度的金,需要进行回收处理,以降低制造成本。
[0003] 由于从镀液中回收金需要相当复杂的回收设备,所以镀金业者一般是将镀液出售给回收厂商处理。
[0004] 在表面处理制程中,经常需要对已形成镀金层的镀件进行清洗处理,藉以去除镀件表面上残留的镀液,避免污染或影响下一制程处理,而一般是以去离子当作清洗液,因此,清洗后的清洗液会含有少量的金。在市场金价持续上涨的情况下,回收清洗液中的金已逐渐获得业界重视,可使用树脂吸附方式进行回收。
[0005] 然而,现有技术的缺点在于,金的回收设备不仅昂贵且操作复杂,所以并未结合原有的镀金设备,比如镀槽本体,使得制造成本无法进一步降低,且镀金制程中所产生的废液可能会含有氰化物、硼酸盐错合物、羟基酸(hydroxyl acid)错合物(比如柠檬酸盐错合物、磷酸盐错合物),在环保意识的抬头以及相关法令的日趋严格下,业者必须具有现场处理的能。因此,需要一种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,可将金的回收整合至原有镀金设备,而不需委外处理,藉以解决上述现有技术的问题。

发明内容

[0006] 本发明的主要目的在提供一种表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法,尤其是针对表面处理制程中镀液或清洗液中所包含的金,且镀液或清洗液进一步包含固态杂质、有机物杂质、硼酸、柠檬酸、氰化钾、氢氧化钾、重金属杂质,本发明的方法包括如下步骤:含金浆液收集处理,是利用纤维过滤器以过滤镀液或清洗液中的固态杂质以及溶融的有机物杂质,形成过滤液;
金分离处理,是利用电沉积处理将过滤液中的金以及重金属以金属态的形式析出而形成包含金属态金及金属态重金属的金属混合物,并利用分离单元进行分离处理以吸附残余的金,藉以形成不含金的分离液;
硼酸分离处理,是利用具有熟石灰的钙槽,使分离液中的硼酸形成硼酸钙沉淀物,并利用纳米过滤膜分离钙槽中的硼酸钙沉淀物及柠檬酸,藉以形成不含硼酸而只含氰化钾及氢氧化钾的再生溶液,且再生溶液进一步注入再生溶液储存槽中;
金溶解处理,是利用再生溶液储存槽中的再生溶液以溶解金属混合物中所包含的金属态金,藉以分离重金属,形成含金溶液;以及,
逆渗透分离处理,是利用具逆渗透膜及高压浦的的逆渗透模,将含金溶液分离成渗透过逆渗透膜的渗透液及未渗透的浓缩液,其中渗透液包含氰化钾以及氢氧化钾,其被回送至再生溶液储存槽,而浓缩液包含氰化钾金。
[0007] 因此,本发明的方法产生具有高浓度氰化钾金的浓缩液,可用以调配成所需的镀液,因而实现回收金的目的,并达到零排放且零污泥的目标。附图说明
[0008] 图1是本发明表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法的处理流程示意图;图2是本发明循环利用方法的系统结构示意图;
以上各图中所示符号所指示之组件分别为:
10碳纤维过滤器、20电沉积单元、22分离单元、30钙槽、32纳米过滤膜、40再生溶液储存槽、50溶解槽、60逆渗透模块、L1镀液或清洗液、L2过滤液、L3分离液、L4再生溶液、L5储存再生溶液、L6含金溶液、L7浓缩液、L8渗透液、MX1金属混合物、MX2过滤混合物、S10含金浆液收集处理 、S20金分离处理、S30硼酸钙分离处理、S40金溶解处理、S50逆渗透分离处理。

具体实施方式

[0009] 以下配合图式及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明,俾使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。
[0010] 参阅图1,本发明表面处理湿制程清洗液中金及氰化物的循环利用方法包括步骤S10、S20、S30、S40以及S50,用以分别进行含金浆液收集处理、金分离处理、硼酸钙分离处理、金溶解处理以及逆渗透分离处理,藉以回收表面处理制程中镀液或清洗液中所包含的金,其中镀液或清洗液可进一步至少包含固态杂质、有机物杂质、硼酸、柠檬酸、氰化钾、氢氧化钾及重金属杂质中的任意一种,而重金属杂质可包括镍或钴。
[0011] 同时,为了清楚明本发明方法的特点,请配合参阅图2,本发明循环利用方法的系统结构示意图。
[0012] 首先,本发明表面处理制程中金的回收方法是由步骤S10开始以进行含金浆液收集处理,主要是利用碳纤维过滤器10以过滤镀液或该清洗液L1中的固态杂质以及溶融的有机物杂质,藉以形成过滤液L2,其中碳纤维过滤器10具有碳纤维(图中未显示)。
[0013] 接着在步骤S20中进行金分离处理,主要包括电沉积处理及分离处理,其中电沉积处理是利用电沉积单元20藉电力将过滤液L2中所包含的金及重金属还原成金属态的形式而析出,因而形成包含金属态金及金属态重金属的金属混合物MX1,而分离处理是利用分离单元22吸附残余的金,且分离单元22可包括树脂,藉以形成不含金的分离液L3,亦即利用电沉积处理及吸附处理而完全分离所有金的成份。
[0014] 在步骤S30中进行硼酸钙分离处理,是包括沉淀处理以及纳米过滤处理,其中沉淀处理是利用具有熟石灰(Ca(OH)2)的钙槽30而使分离液L3中的硼酸形成硼酸钙沉淀物,而纳米过滤处理是利用纳米过滤膜32以分离钙槽30中的硼酸钙沉淀物及柠檬酸,形成包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸的过滤混合物MX2,并形成不含硼酸而只含氰化钾及氢氧化钾的再生溶液L4,且再生溶液L4进一步注入再生溶液储存槽40中以形成储存再生溶液L5。
[0015] 接着进入步骤S40以执行金溶解处理,是在溶解槽50中利用再生溶液储存槽40中的储存再生溶液L5以溶解金属混合物MX2中所包含的金属态金,因而实现分离重金属,形成不含重金属的含金溶液L6。
[0016] 最后,在步骤S50中进行逆渗透分离处理,是利用具逆渗透膜(图中未显示)及高压泵(图中未显示)的逆渗透模块60,而将含金溶液L6分离成未渗透过逆渗透膜的浓缩液L7及渗透过逆渗透膜的渗透液L8,其中浓缩液L7包含氰化钾金,而渗透液L8包含氰化钾以及氢氧化钾,是回送至再生溶液储存槽40,藉以形成封闭的循环路径。
[0017] 上述的逆渗透膜可由纳米分子级的聚酰亚胺(Polyimide)螺旋编织膜所构成。
[0018] 此外,为了进一步过滤步骤S10中所产生的过滤液L2,可进一步使用双通道筛网处理,是利用双通道筛网模块(图中未显示)过滤步骤S10的过滤液L2,再进而提供后续步骤S20的金分离处理,且双通道筛网模块包括二组的筛网及泵,其中每一组的筛网及泵形成独立的通道,泵可抽取过滤液L2并通过筛网而过滤。由于二组的筛网及泵是独立操作,因此可避免其中一组筛网及泵因意外状况而使整体操作失效,提高实务操作上的可靠度。
[0019] 本发明的特点在于利用含金浆液收集处理、金分离处理、硼酸钙分离处理、金溶解处理以及逆渗透分离处理,用以将包括无电镀金或化学镀金的表面处理制程中镀液或清洗液所包含的金成份进行回收、再利用,产生具高浓度氰化钾金的浓缩液,可当作新鲜的镀液供无电镀制程使用,尤其适合联结原有的镀槽一起运作,而不需额外委外处理,降低整体成本,并提高操作效率。
[0020] 本发明的另一特点在于,硼酸钙分离处理所产生的过滤混合物包含硼酸钙沉淀物及柠檬酸,可经简单清洗而再利用,进一步提高资源回收功效,实现减废、零排放的目标。
[0021] 以上所述仅用于解释本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是在相同的发明精神下所做有关本发明的任何修饰或变动,均包括在本发明的权利保护范围之内。
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