阅读说明：本技术 一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法 (Method for recycling ferric trichloride etching waste liquid with low investment, fast effect, high benefit and zero emission ) 是由 曾彬 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法,依次包括如下步骤：三氯化铁蚀刻废液泵入反应釜,加入铁粉搅拌反应,过滤；滤液泵入第二个反应釜,按镍检测含量的2.2～4倍量加入60％的工业硫化碱,过滤；镍渣投入第三个反应釜中,加入2～5倍体积的水洗涤、过滤；滤液泵入第四个反应釜搅拌,加入碱液,过滤；滤渣在第五个反应釜中经酸液复溶后通入氧化剂,过滤；滤液泵入第六个反应釜搅拌加入碱液,过滤。本发明基于更为系统性的,全面的化学分离的方法,能将三氯化铁废液中的各种成分(主要含铁镍铬铜)全部分离出来,通过控制产物中的金属含量以达到分别销售的要求,最终达到零排放的目的。(The invention discloses a method for recycling ferric trichloride etching waste liquid, which has the advantages of low investment, quick effect, high benefit and zero emission, and sequentially comprises the following steps: pumping the ferric trichloride etching waste liquid into a reaction kettle, adding iron powder, stirring for reaction, and filtering; pumping the filtrate into a second reaction kettle, adding 60% of industrial sodium sulfide according to 2.2-4 times of the detected nickel content, and filtering; putting the nickel slag into a third reaction kettle, adding 2-5 times of water for washing, and filtering; pumping the filtrate into a fourth reaction kettle, stirring, adding alkali liquor, and filtering; re-dissolving the filter residue in acid solution in a fifth reaction kettle, introducing an oxidant, and filtering; pumping the filtrate into a sixth reaction kettle, stirring, adding alkali liquor, and filtering. The invention is based on a more systematic and comprehensive chemical separation method, can completely separate various components (mainly containing iron, nickel, chromium and copper) in the ferric trichloride waste liquid, and can achieve the requirement of respective sale by controlling the metal content in the product, thereby finally achieving the purpose of zero emission.)

一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废 液的方法

技术领域

本发明涉及三氯化铁蚀刻废液综合回收利用和环保技术领域，具体为一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法。

背景技术

用三氯化铁作蚀刻剂蚀刻不锈钢或铜的厂家，当蚀刻了一段时间后，将持续产生黑褐色的三氯化铁蚀刻废液，且蚀刻废液中会积累大量的重金属(铜、镍、铬等)影响正常的蚀刻工作，这时候就要更换新的蚀刻液，换出来的废蚀刻液需要处置达到排放标准后才能排放。现有方法处理三氯化铁蚀刻废液一般有电解法和萃取法，电解法是根据不同金属的电解电位不一样，通过控制电解电流以达到分离各种金属元素的目的，此方法的显著缺点就是能耗高，付产物氯气剧毒有安全隐患，而且产物也不能达到完全分离；萃取法是根据不同金属元素在某种萃取剂中的分配系数不同而达到分离的目的，此方法的缺点是萃取剂容易中毒，成本很高，而且也不容易达到完全分离各种金属元素的目的；

另外有单独分离其中某种杂质的化学分离的方法，但都是局部的没有系统性，不能完全解决蚀刻厂废物排放的问题，分离出来的产物达不到销售标准，不可避免的要产生危险废物，仍要支付高价的危废处置费；甚至有些厂家把废液直接用碱中和将所有金属元素都沉淀下来当危险废物处置，不仅浪费了资源，还要支付大量的危险废物处置费。综上来看现有的方法不但投资大成本高而且始终会有危废产生，要支付高价的危废处置费。

为了解决上述问题，本案由此而生。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法，解决了各蚀刻厂家废物排放的后顾之忧，废物达到零排放，无需支付高昂的危险废物处置费，为公司创造极大的经济效益和社会效益。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法，依次包括如下步骤：

S1、三氯化铁蚀刻废液(其中洗板后的酸洗水用碱中和后产生的污泥用酸溶解后与废液相同处理)泵入反应釜，加入铁粉搅拌反应，控制终点PH 1～4，溶液含铜小于200mg/L，过滤，其铜渣可直接销售；

S2、步骤1的滤液泵入第二个反应釜，按镍检测含量的2.2～4倍量加入60％的工业硫化碱(配成20％～50％的溶液)，终点控制溶液中的镍含量小于100mg/L，过滤；

S3、步骤2的镍渣投入第三个反应釜中，加入2～5倍体积的水控制PH 1～4洗涤，过滤，过滤后的镍渣含镍10％以上可以直接销售；

S4、步骤3的滤液泵入第四个反应釜搅拌，加入碱液调节PH 3～6，终点控制溶液中铬含量小于100mg/L，过滤，过滤液含铁10％以上可作净水剂直接销售，根据情况也可加入氧化剂浓缩结晶制成三氯化铁产品出售；

S5、步骤4的滤渣在第五个反应釜中经酸复溶后通入氧化剂，反应控制终点二价铁离子含量2～10g/L，经过滤后的铁渣投入第一个反应釜一起处理利用；

S6、步骤5的滤液泵入第六个反应釜搅拌加入碱液调节PH 5～7，过滤，过滤渣作为铬砖的原料直接销售，滤液作为第三个反应釜的洗水。

优选的，回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法步骤中过滤均采用板框过滤。

优选的，步骤1中的PH值优选PH 2～3，步骤3中的PH值优选PH 3～4，步骤4中的PH值优选PH 5～6。

优选的，步骤5中通入的氧化剂为空气、臭氧、氯酸钠、次氯酸钠、双氧水中任意一种。

优选的，步骤2和步骤4中控制加料速度均采用10～30L/分钟。

优选的，步骤2和步骤4中的加料方式均采用喷淋式加料。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：本发明是一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法，基于更为系统性的，全面的化学分离的方法，将三氯化铁蚀刻废液(包括洗板后的酸液用碱中和下来的污泥)中的各种成分(主要含铁镍铬铜)全部分离出来，且通过控制产物中的金属含量以达到分别销售的要求，最终达到零排放的目的。同时针对蚀刻厂家蚀刻后的固废和液废的高效处理，实现三废达到零排放，节省大量的危险废物处置费用，完美解决了各蚀刻厂家的后顾之忧。

附图说明

图1为本发明回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法流程图；

图2为本发明喷淋式加料器示意图；

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

一种投资少见效快效益高零排放的回收利用三氯化铁蚀刻废液的方法，依次包括如下步骤：

步骤1三氯化铁蚀刻废液(其中洗板后的酸洗水用碱中和后产生的污泥用酸溶解后与废液相同处理)泵入反应釜，加入铁粉搅拌反应，控制终点PH1-4,优选PH2-3，溶液含铜小于200mg/L，板框过滤机过滤，铜渣可直接销售；

步骤2上述滤液泵入第二个反应釜按镍测试含量的2.2-4倍量加入60％的工业硫化碱(配成20％-50％的溶液)，控制加料速度在10-30L/分钟，终点控制溶液中的镍含量小于100mg/L；

步骤3过滤后镍渣投入第三个反应釜中加入2-5倍体积的水控制PH1-4洗涤，优选PH3-4，过滤后镍10％以上可以直接销售；

步骤4上述滤液泵入第四个反应釜搅拌加入碱液调节PH3-6，优选PH5-6，控制加料速度在10-30L/分钟，终点控制溶液中铬含量小于100mg/L，过滤液可作净水剂直接销售，根据情况也可加入氧化剂浓缩结晶制成三氯化铁产品出售；

步骤5上述渣在第五个反应釜中酸复溶后通入空气或臭氧或其它氧化剂如氯酸钠、次氯酸钠、双氧水等，反应控制终点二价铁离子含量2-10g/L，过滤后铁渣投入第一个反应釜一起处理；

步骤6上述滤液泵入第六个反应釜搅拌加入碱液调节PH5-7，过滤渣作为铬砖的原料直接销售，滤液作为第三个反应釜的洗水。

下面将参考本文列出的实施例对本发明进行更详细描述。提供这些实施例仅用于说明本发明，不应解释为限制本发明的范围。

实施例1：

将11m³三氯化铁蚀刻废液泵入第一个反应釜，开动搅拌慢慢加入95％还原铁粉800kg，反应2小时后测PH1.5，溶液含铜185mg/L，过滤后铜渣含铜18.3％。

除铜后滤液10m³泵入第二反应釜，取样检测镍含量为5.1g/L，搅拌以每分钟10L的速度加完125kg硫化碱(30％溶液)，继续搅拌2小时后检测镍含量为55mg/L，板框过滤，取过滤渣检测含镍9.1％，此渣在第三反应釜用2.5倍体积的水洗涤，控制PH3-4，过滤后镍13.5％。

除镍后滤液9m³泵入第四反应釜，搅拌以每分钟10L的速度加入液碱(30％)350L搅拌2小时后PH5.4，溶液中铬含量为67mg/L，铁128g/L；板框过滤渣含铬6.1％，含铁11.3％。

在第五个反应釜中加入2.5吨水和工业盐酸100kg搅拌加入第四反应釜沉淀出来的铬渣2吨(含铁12.1％，铬5.8％)，缓慢加入98％工业氯酸钠固体80kg，过程中保持PH2-4，温度小于60度，加完后搅拌1小时检测溶液含二价铁为5.2g/L，铬38.1g/L；板框过滤，滤液2.5m³泵入第六反应釜搅拌加入液碱调PH5.8后，搅拌0.5小时过滤，滤渣含铬30.2％，含铁3.5％。

实施例2：

将11m³三氯化铁蚀刻废液泵入第一个反应釜，开动搅拌慢慢加入95％还原铁粉1000kg，反应2小时后测PH2.2，溶液含铜135mg/L，过滤后铜渣含铜15.2％。

除铜后滤液10m³泵入第二反应釜，取样检测镍含量为9.9g/L，搅拌以每分钟10L的速度加完250kg硫化碱(30％溶液)，继续搅拌2小时后检测镍含量为78mg/L，板框过滤，取过滤渣检测含镍8.8％，此渣在第三反应釜用2.5倍体积的水洗涤，控制PH3-4，过滤后镍12.7％。

除镍后滤液9m³泵入第四反应釜，搅拌以每分钟10L的速度加入液碱(30％)300L搅拌2小时后PH5.1，溶液中铬含量为88mg/L，铁130g/L；板框过滤渣含铬6.8％，含铁10.1％。

在第五个反应釜中加入2.5吨水和工业盐酸100kg搅拌加入第四反应釜沉淀出来的铬渣2吨(含铁10.5％，铬6.0％)缓慢加入98％工业氯酸钠固体71kg，过程中保持PH2-4，温度小于60度，加完后搅拌1小时检测溶液含二价铁2.05g/L，铬40.5g/L；板框过滤，滤液2.5m³泵入第六反应釜搅拌加入液碱调PH5.5后搅拌0.5小时过滤，滤渣含铬35.2％，含铁1.5％。

实施例3：

将11m³三氯化铁蚀刻废液泵入第一个反应釜，开动搅拌慢慢加入还原铁粉1200kg，反应2小时后测PH3.0，溶液含铜95mg/L，过滤后铜渣含铜13.7％。

除铜后滤液10m³泵入第二反应釜，取样检测镍含量为19.7g/L，搅拌以每分钟10L的速度加完500kg硫化碱(30％溶液)，继续搅拌2小时后检测镍含量为69mg/L，板框过滤，取过滤渣检测含镍8.5％，此渣在第三反应釜用2.5倍体积的水洗涤，控制PH3-4，过滤后镍12.5％。

除镍后滤液9m³泵入第四反应釜，搅拌以每分钟10L的速度加入液碱(30％)400L搅拌2小时后PH5.6，溶液中铬含量为22mg/L，铁121g/L；板框过滤渣含铬5.5％，含铁12.8％。

在第五个反应釜中加入2.5吨水和工业盐酸100kg搅拌加入第四反应釜沉淀出来的铬渣2.2吨(含铁10.7％，铬6.5％)，缓慢加入98％工业氯酸钠固体70kg，过程中保持PH2-4，温度小于60度，加完后搅拌1小时检测溶液含二价铁为9.8g/L，铬46.8g/L；板框过滤，滤液2.5m³泵入第六反应釜搅拌加入液碱调PH5.6，搅拌0.5小时过滤，滤渣含铬24.3％，含铁4.9％。

进一步的，本方案第二和第四反应釜加料器可将传统的直入式优化改为喷淋式，参见附图2。

喷淋与非喷淋式加料产出物金属含量对比如下表：

从上表中可明显看出采用喷淋式加料对于蚀刻液中积累的镍、铬重金属具有更高的回收率，达到对金属杂质更好的分离。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。