一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，包括通過管道和閥門依次連接的廢液儲存裝置(1)、反應釜(2)、板框壓濾機(4)、蒸餾釜(6)、結晶冷卻槽(8)、離心機(9)和硫酸亞鐵回收裝置(10)，所述板框壓濾機(4)出液口通過水泵與蒸餾釜(6)的入口相連通，所述離心機(9)分離后的母液通過所述水泵進入蒸餾釜(6)進行循環蒸餾，所述離心機(9)分離后的母液固體進入硫酸亞鐵回收裝置(10)相連進行回收再利用。本實用新型的裝置實現了處置危險廢物的資源化、無害化目標，且具有生產流程短、工藝簡單、能耗低、操作方便、適應性廣的優勢。
【專利說明】
一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電子工業電鍍廢水處理設備，尤其涉及一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置。
【背景技術】
[0002]電子工業上使用電鍍的情況非常多，其中硫酸銅電鍍在PCB電鍍中占著極為重要的地位，所以在使用中會產生相當多的硫酸銅廢液，廢液如果直接排放會嚴重污染環境，而且浪費資源。
[0003]目前，有多種方式回收蝕刻廢液中的銅，有代表性的技術包括:1.化學法。在廢液中加入NaOH，與銅離子結合生成氫氧化銅沉淀，再制成CuO或CuS04結晶等，這種方法可以回收Cu，但消耗化學品較高，能耗大，而且產生難處理的廢水，廢水中Cu離子濃度超標，廢液中的大量氨也難以降解，需要花大量的成本進行在處理;2.直接電解法;3.萃取后電解的銅。
[0004]我公司通過不斷創新實踐，研發出一種新工藝:通過硫酸銅廢液用栗抽至反應釜內，在攪拌條件下加入還原鐵，反應完全后，析出海綿銅并產生硫酸亞鐵液;通分離，得到海綿銅產品和硫酸亞鐵溶液，再將硫酸亞鐵溶液經蒸餾濃縮、冷卻結晶，最后進行離心得到硫酸亞鐵晶體，實現了全部資源化利用，節約資源，實現處置危險廢物的資源化、無害化目標，保護環境。
[0005]針對上述工藝方法同時提供了一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，可有效的從硫酸銅廢液中提取銅，具有生產流程短、工藝簡單、能耗低、操作方便、適應性廣的優勢。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型針提供一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，可有效的從硫酸銅廢液中提取銅，具有生產流程短、工藝簡單、能耗低、操作方便、適應性廣的優勢。
[0007]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0008]本實用新型提供了一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，包括通過管道和閥門依次連接的廢液儲存裝置1、反應釜2、板框壓濾機4、蒸餾釜6、結晶冷卻槽8、離心機9和硫酸亞鐵回收裝置10，所述廢液儲存裝置I與反應釜反應釜2上部的進料口相通，所述反應釜反應釜2下部的出料口與板框壓濾機4相連通，所述板框壓濾機4出液口通過水栗與蒸餾釜6的入口相連通，所述離心機9分離后的母液通過所述水栗進入蒸餾釜進行循環蒸餾，所述離心機9分離后的母液固體進入硫酸亞鐵回收裝置10相連進行回收再利用。
[0009]進一步地，還包括設置于所述反應釜2上方的還原鐵儲存裝置3。
[0010]進一步地，還包括設置于所述板框壓濾機4后的真空干燥裝置5，用于干燥經板框壓濾機4分離后的固體物質。
[0011]進一步地，還包括設置于設置于所述蒸餾釜6上方的蒸汽處理裝置7。
[0012]進一步地，還包括與所述廢液儲存裝置1、反應釜2、板框壓濾機4、蒸餾釜6、結晶冷卻槽8和離心機9連接的PCL控制系統。
[0013]進一步地，所述閥門為電磁閥;所述水栗為耐腐蝕栗。
[0014]進一步地，所述反應釜2和蒸餾釜6分別安裝有溫度傳感器和液位傳感器。
[0015]本實用新型采用以上技術方案，與現有技術相比，具有如下技術效果:
[0016]采用本實用新型的裝置向硫酸銅廢液中加入過量的鐵粉把硫酸銅中的銅提取出來，再把產生的硫酸亞鐵廢液蒸餾濃縮制備硫酸亞鐵晶體的工藝條件以實現全部資源化利用，節約資源，實現處置危險廢物的資源化、無害化目標，保護環境;制得的硫酸亞鐵晶體滿足《GB10531-2006》水處理硫酸亞鐵Π類標準，達到市場需求指標;可直接用于水質凈化和工業廢水處理，同時具有殺菌作用，具有良好的市場效益;且該生產裝置具有生產流程短、工藝簡單、能耗低、操作方便、適應性廣的優勢。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置的結構示意圖；
[0018]其中，1-廢液儲存裝置，2-反應釜，3-還原鐵儲存裝置，4-板框壓濾機，5-真空干燥機，6-蒸餾爸，7_蒸汽處理裝置，8-結晶冷卻槽，9-離心機，10-硫酸亞鐵回收裝置，P1、P2、P3分別為耐腐蝕栗。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。
[0020]如圖1所不，本實施例提供了一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，包括通過管道和閥門依次連接的廢液儲存裝置1、反應釜2、板框壓濾機4、蒸餾釜6、結晶冷卻槽
8、離心機9和硫酸亞鐵回收裝置10，廢液儲存裝置I與反應釜反應釜2上部的進料口相通，反應釜反應釜2下部的出料口與板框壓濾機4相連通，板框壓濾機4出液口通過耐腐蝕栗P2與蒸餾釜6的入口相連通，離心機9分離后的母液通過耐腐蝕栗P2進入蒸餾釜6進行循環蒸餾，離心機9分離后的母液固體進入硫酸亞鐵回收裝置10相連進行回收再利用。
[0021]作為一個優選的實施例，該裝置還包括設置于反應釜2上方的還原鐵儲存裝置3;優選地，還包括設置于板框壓濾機4后的真空干燥裝置5，用于干燥經板框壓濾機4分離后的固體物質;優選地，還包括設置于設置于蒸餾釜6上方的蒸汽處理裝置7。
[0022]作為一個優選的實施例，還包括與廢液儲存裝置1、反應釜2、板框壓濾機4、蒸餾釜
6、結晶冷卻槽8和離心機9連接的PCL控制系統，以實現自動化控制操作生產。
[0023]作為一個優選的實施例，水栗為耐腐蝕栗;反應釜2和蒸餾釜6分別安裝有溫度傳感器和液位傳感器。
[0024]作為一個優選的實施例，廢液儲存裝置I的水平位置位于反應釜2上方，或在廢液儲存裝置I和反應釜2之間設置耐腐蝕栗Pl用于將廢液儲存裝置I中的硫酸銅廢液抽送至反應釜2內。
[0025]作為一個優選的實施例，結晶冷卻槽8的水平位置位于蒸餾釜6的下方位置，或在結晶冷卻槽8和蒸餾釜6之間設置耐腐蝕栗P3用于將蒸餾釜6中的濃縮液抽送至結晶冷卻槽8內進行冷卻結晶。
[0026]本實用新型的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置操作流程為:
[0027]將一定量質量濃度為10-20%，Cu2+含量為4-8%的硫酸銅廢液從廢液儲存裝置I中用耐腐蝕栗Pl抽至反應釜2內，在攪拌條件下，加入還原鐵儲存裝置3中的還原鐵(比表面積較大的廢鐵皮、鐵肩、鐵刨花)，控制溫度為40?50°C，反應2-5h后，將硫酸銅廢液中的銅離子置換出來，析出海綿銅，并產生硫酸亞鐵液;通過板框壓濾機4進行固液分離，得到含50%水分的海綿銅產品和硫酸亞鐵溶液，海綿銅產品經真空干燥裝置5進行干燥得到高純度的銅。再用耐腐蝕栗Pl將5m3硫酸亞鐵溶液栗入反應釜6內進行蒸餾濃縮，控制溫度為80-120°C進行蒸餾濃縮，2-4h后濃縮比為1: 0.4-0.7，蒸餾過程中的蒸汽進入蒸汽處理裝置7，蒸餾濃縮使硫酸亞鐵達到一定濃度，即停止濃縮其中根據反應釜內溶液的量及濃度需進行2?3次的補液，用耐腐蝕栗P3將濃縮液輸送至結晶冷卻槽8，開啟結晶冷卻槽8的攪拌及循環冷卻水，使之冷卻結晶，等結晶冷卻槽8內溫度降至常溫，就可以進入離心機9進行離心，使固液分離，固體即為硫酸亞鐵晶體送入硫酸亞鐵回收裝置10相連進行回收再利用，液體為硫酸亞鐵溶液通過耐腐蝕栗P2進入蒸餾釜6進行循環蒸餾。
[0028]采用本實用新型裝置制備出的硫酸亞鐵晶體滿足《GB10531-2006》水處理硫酸亞鐵Π類標準，達到市場需求指標，可用于水質凈化和工業廢水處理，同時具有殺菌作用，具有良好的市場效益;而目前電子工業上使用電鍍的情況非常多，其中硫酸銅電鍍在PCB電鍍中占著極為重要的地位，在使用中會產生相當多的硫酸銅廢液，利用硫酸銅廢液加鐵還原產生硫酸亞鐵，再經濃縮生產硫酸亞鐵晶體，將會產生巨大的經濟效益和良好的社會效益。
[0029]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對該實用進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本實用新型的范圍內。
【主權項】
1.一種利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，包括通過管道和閥門依次連接的廢液儲存裝置(1)、反應釜(2)、板框壓濾機(4)、蒸餾釜(6)、結晶冷卻槽(8)、離心機(9)和硫酸亞鐵回收裝置(10)，所述廢液儲存裝置(I)與反應釜反應釜(2)上部的進料口相通，所述反應釜反應釜(2)下部的出料口與板框壓濾機(4)相連通，所述板框壓濾機(4)出液口通過水栗與蒸餾釜(6)的入口相連通，所述離心機(9)分離后的母液通過所述水栗進入蒸餾釜(6)進行循環蒸餾，所述離心機(9)分離后的母液固體進入硫酸亞鐵回收裝置(10)相連進行回收再利用。2.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，還包括設置于所述反應釜(2)上方的還原鐵儲存裝置(3)。3.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，還包括設置于所述板框壓濾機(4)后的真空干燥裝置(5)，用于干燥經板框壓濾機(4)分離后的固體物質。4.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，還包括設置于設置于所述蒸餾釜(6)上方的蒸汽處理裝置(7)。5.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，還包括與所述廢液儲存裝置(I)、反應釜(2)、板框壓濾機(4)、蒸餾釜(6)、結晶冷卻槽(8)和離心機(9)連接的PCL控制系統。6.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，所述水栗為耐腐蝕栗。7.根據權利要求1所述的利用硫酸銅廢液制備硫酸亞鐵晶體的裝置，其特征在于，所述反應釜(2)和蒸餾釜(6)上分別安裝有溫度傳感器和液位傳感器。
【文檔編號】C22B15/00GK205634923SQ201620501404
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】徐全林, 柏曉雪, 周伯明, 吳偉軍
【申請人】上海綠澄環保科技有限公司