印制电路板碱性蚀刻废液中砷的去除方法

摘要

本发明为一种印制电路板碱性蚀刻废液中砷的去除方法，是按三氯化铁的用量为1～5kg/m3印制电路板碱性蚀刻废液，配制浓度为0.5～5mol/L的三氯化铁溶液，备用，然后将上述三氯化铁溶液慢慢加入到对应量的印制电路板碱性蚀刻废液中，搅拌反应30～120min，过滤。本发明产生的沉淀易于过滤，除砷效果明显，砷残留率低，不需额外的助滤手段，整体工艺简单，可控。

说明书

技术领域

本发明涉及一种印制电路板碱性蚀刻废液中砷的去除方法。

背景技术

印制电路板碱性蚀刻废液(简称“PCB碱性蚀刻废液”)的特点是：铜及氨含量高，碱性，pH值位于8～10之间，砷含量一般在30mg/L内。以PCB碱性蚀刻废液为原料可制铜盐产品，但必须深度除砷使砷含量达到标准。

PCB碱性蚀刻废液中的砷主要来源于敷铜板的制造，而由PCB碱性蚀刻废液生产的某些铜盐产品对砷有着严格的要求。目前有关含砷溶液除砷的基本方法有传统的化学沉淀法、功能高分子膜法、反渗透法、溶剂萃取法、离子交换法、浮选法、生物法、诱导脱砷法和吸附共沉淀法。由于PCB碱性蚀刻废液本身的特殊性，使得上述现有的方法使用起来具有一定的局限性。

关于铁氧体法除砷，文献上报道较多，但是如何让铁离子在需要处理的废水里常温下水解成便于过滤的氧化物，并达到除砷的目的，目前尚未见报道。已知的现有技术通常采用升温、加入助滤剂、加入晶种或者是先把氢氧化铁胶体转化成好过滤的羟基氧化铁，然后再用于除杂。比如中国专利85102296为了便于过滤，加入纸浆助滤；中国专利200410018281.X采用升温的方式进行助滤；中国专利200410019876.7采用球形纤维素做为载体的方式等。

专业期刊上的报道也未涉及到如何在简便的操作条件下达到便于过滤的问题，比如朱立军等(碳酸盐岩红土中氧化铁矿物表面化学特征及其吸附机理研究，环境科学学报，Vol.17，No.2，Apr，1997，p174～178)只是对氧化铁矿物的表面化学特征和吸附机理做了说明；朱义年等(砷吸附作用研究进展，华南青年地学学术研讨会论文集，2003，p218～222)对铁的氧化物和氢氧化物的吸附机理进行了总结；廖立兵等(羟基铁溶液-蒙脱石体系对砷的吸附，中国科学D辑地球科学2005，35(8)：750~757)描述了体系条件对砷的吸附率的影响，其中加入的蒙脱石就是为了改善铁离子的沉淀物相，以便提高过滤性能；叶瑛等(针铁矿及其前体吸附亚砷酸根离子的反应及预处理方法的影响，岩石矿物学杂志，Vol.24，No.6 Nov.2005 p551～555)对针铁矿和氢氧化铁凝胶对砷的吸附过程做比较。

发明内容

本发明的目的在于针对以上所述问题，  提供一种印制电路板碱性蚀刻废液中砷的去除方法。

本发明包括如下步骤：

(1)按三氯化铁的用量为1～5kg/m³印制电路板碱性蚀刻废液，配制浓度为0.5～5mol/L的三氯化铁溶液，备用；

(2)将上述配好的三氯化铁溶液慢慢加入到对应量的印制电路板碱性蚀刻废液中，搅拌反应30～120min，过滤。

本发明所述第(1)步中0.5～5mol/L的三氯化铁溶液是用无水三氯化铁固体配制而成，或是把高浓度的三氯化铁溶液稀释而成。

本发明所述第(2)步的反应是在反应釜内进行，在过滤完之后，用少量的清水清洗反应釜内壁残留的固体。

本发明的除砷原理是：铁离子会水解成蓬松状的便于过滤的沉淀物，该沉淀物能吸附砷，从而达到除砷的目的。

本发明的技术效果在于：本发明产生的沉淀易于过滤，除砷效果明显，砷残留率低，不需额外的助滤手段，整体工艺简单，可控。

具体实施方式

实施例一：生产铜盐产品企业的PCB碱性蚀刻废液除砷。

1、预先配制三氯化铁溶液：将2.8kg FeCl₃固体溶于11.5kg的水，配制成1.5mol/L的三氯化铁溶液；

2、往1m³的反应釜中抽入0.85m³的PCB碱性蚀刻废液，启动搅拌桨，然后慢慢导入上一步预先配制好的三氯化铁溶液，反应1.5h，过滤，连续生产三批，每次过滤完之后用少量的清水清洗反应釜内壁残留的固体。三批的分析结果如下各表：

表1

表2

表3

由上述各表可见，除砷效果明显，过滤性能很好。

实施例二：生产铜盐产品企业的PCB碱性蚀刻废液除砷。

1、预先配制三氯化铁溶液：将2kg FeCl₃固体溶于12.2kg的水，配制成1mol/L的三氯化铁溶液；

2、往1m³的反应釜中抽入0.85m³的PCB碱性蚀刻废液，启动搅拌桨，然后慢慢导入预先配制好的三氯化铁溶液，反应2h，过滤，连续生产3批，每次过滤完之后用少量的清水清洗反应釜内壁残留的固体。分析结果如下各表：

表4

表5

表6

由上述各表可见，经过该法处理的PCB碱性蚀刻废液里的砷含量都低1mg/L，且过滤时间都很短。

实施例三：生产铜盐产品企业的PCB碱性蚀刻废液除砷。

1、预先配制三氯化铁溶液：将0.85kg FeCl₃固体溶于1.1kg的水，配制成4.8mol/L的三氯化铁溶液，若溶解困难，可适量加入盐酸助溶。

2、往1m³的反应釜中抽入0.85m³的PCB碱性蚀刻废液，启动搅拌桨，然后慢慢导入预先配制好的三氯化铁溶液，反应2h，过滤，连续生产3批，每次过滤完之后用少量的清水清洗反应釜内壁残留的固体，分析结果如下各表：

表7

表8

表9

实施例四：生产铜盐产品企业的PCB碱性蚀刻废液除砷。

1、预先配制三氯化铁溶液：将4.25kg FeCl₃固体溶于52.3kg的水，配制成0.5mol/L的三氯化铁溶液；

2、往1m³的反应釜中抽入0.85m³的PCB碱性蚀刻废液，启动搅拌桨，然后慢慢导入预先配制好的三氯化铁溶液，反应30min，过滤，连续生产3批，每次过滤完之后用少量的清水清洗反应釜内壁残留的固体，分析结果如下各表：

表10

表11

表12