科海思PCB线路板废水铜回收工艺,助力企业获年产值301万元经济效益
印刷电路板( Board,简称PCB)是电子元器件之间电气连接的载体,是电子工业的重要组成部分之一,半导体及现代高科技产品都离不开印刷电路板。
近年来,随着电子行业的快速发展,PCB生产制造量也逐年增加,但PCB生产厂家在蚀刻、酸洗、刷洗、水洗等工序中会产生大量含铜废水,铜是一种宝贵的资源,具有一定的回收价值,若不妥善处理,不仅对环境造成严重影响,还会造成资源的严重浪费。
因此选择合适先进的技术进行铜回收及废液再生已成为企业迫切需要解决的问题。
直接从含铜废水中回收铜离子的经济效益不高,在回收前对废水中的铜离子进行富集,具有可观的经济效益。目前,国内外从含铜废水中回收铜的主要技术有化学法、电解法、冷却结晶法、膜分离法、离子交换法等。
化学沉淀法是向废水中添加化学试剂与铜离子发生反应,得到不溶于水的沉淀物,从而回收废水中的铜离子的方法。此方法在废水处理和铜回收中应用广泛。其优点是操作简单,成本低,但会产生大量污泥,造成二次污染。
电解法是通过氧化还原反应回收铜离子的方法。电解池通电后形成电位差,使铜离子向阴极移动,引起还原反应,回收铜离子。这种方法消耗的能量很大,成本也很高。
结晶法是通过降低温度使溶质从溶液中析出的方法,其优点是操作简单,技术成熟,但该方法受溶质溶解度影响较大。
膜分离法利用膜的选择透过性,截留废水中的铜离子,从而回收铜离子。浓缩后的浓缩液更有利于铜离子的回收,可以提高铜回收的效率。但该方法成本较高,对膜的要求较高。
离子交换法与膜分离法类似,利用离子交换树脂的功能基团与废水中的铜离子进行交换,从而富集浓缩铜离子,实际应用中常与其他工艺配合使用。
某PCB电路板加工企业在PCB生产过程中,产生含铜废水,主要包括清洗废水、油墨废水、综合废水。
在其含铜废水处理工艺改造升级过程中,针对传统工艺存在的药剂投加量大、运行成本高、污泥产生量大、易产生二次污染、铜离子回收效果不佳等问题,根据电镀污染物排放标准及新建企业水污染物排放浓度限值表1的排放要求,结合实际水质特点,采用超滤膜+精密过滤器+螯合离子交换塔工艺(再生液旋风电解)对铜进行回收。
离子交换树脂是一种高分子聚合物,在重金属废水处理中,树脂的功能基团可以吸附废水中的金属离子,从而去除废水中的污染物,使废水达到排放标准。离子交换树脂的种类很多,在实际水处理应用中,需要综合考虑废水的水质、所要处理的污染物、树脂的处理性能以及经济成本,选择最合适的离子交换树脂。
该螯合树脂含有特殊的功能基团,通过功能基团与金属离子的配位反应,可以吸附水中的金属离子,具有较强的结合力,在PCB废水处理中,可以很好的富集铜离子。
本项目采用的CH-90铜镍螯合树脂的功能基团为亚氨基二乙酸基团,其持久的大孔树脂结构保证了离子扩散的优越性,从而提供了高效的去除和再生性能。同时对铜、镍、铅、锌、钴、锰等去除具有特异性的选择性,在满足出水标准的同时,还能实现环保和资源化利用。
该项目日处理水量2000吨,进水硫酸铜含量200-500mg/l,要求铜离子浓度在0.5mg/l以下,再生液经CH-90树脂吸附铜离子后,经过电解装置形成铜板,出水铜离子含量达到0.3mg/l,稳定达标排放,回收了铜资源。部分再生水回用于生产线,大大节约了生产成本,减少了污泥排放,提高了环境效益和经济效益,年产值可达301万元。