含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水中NH+4的回收方法

技术领域

本发明涉及一种含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水中NH₄⁺的回收方法。

背景技术

含铜蚀刻废液包括酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液，在利用含铜蚀刻废液生产铜盐的过程中，都会产生大量含有高浓度NH₄⁺的压滤水，该压滤水中NH₄⁺浓度达到50000mg/L。如果不对该压滤水中的NH₄⁺进行回收利用，而直接排入水体的话，不但会造成严重的资源浪费，而且还会造成严重的水体富营养化，污染环境。

目前，从高浓度NH₄⁺废水中回收NH₄⁺的方法主要有吹脱法和蒸发浓缩结晶法。吹脱法是在废水中加入碱，把废水的pH值提高到12以上，使废水中的NH₄⁺以游离氨(NH₃)状态存在，然后再用压缩空气与废水充分接触，使废水中的游离氨(NH₃)通过气液界面进入气相，与废水分离，再从气相中回收其中的氨(NH₃)，从而达到回收NH₄⁺的目的。蒸发浓缩结晶法是把废水进行蒸发浓缩，提高其中的铵盐浓度，达到过饱和的状态，然后冷却结晶，使其中的NH₄⁺以铵盐形式结晶析出，从而达到回收NH₄⁺的目的。吹脱法和蒸发浓缩结晶法都可以实现NH₄⁺的回收，但是这两种方法都需要较大的反应器，所需能耗也很高，而且回收不彻底，这样就使得NH₄⁺回收率低，而回收成本很高，制约了其在实际生产中的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术回收NH₄⁺成本高，操作复杂的缺点，提供一种回收工艺简单，反应条件容易控制，回收成本低，回收率高的含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水中NH₄⁺的回收方法。

本发明的目的是这样实现的：往含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水中，加入含PO₄^3-的化合物和含镁的化合物，体系中的氮：磷：镁的摩尔比为1:(1.1-1.3):(1.1-1.5)，调节溶液的pH值在7.0-9.0，控制反应温度在30-50℃，搅拌反应1-2小时后过滤，即可；所述含PO₄^3-的化合物为磷酸、磷酸氢盐或/和磷酸二氢盐，所述含镁的化合物为氧化镁或/和镁盐，镁盐为氯化镁或/和硫酸镁。

本发明的原理是：

Mg²⁺+PO₄^3-+NH₄⁺+6H₂O＝MgNH₄PO₄·6H₂O↓

通过往含高浓度氨的压滤水(NH₄⁺浓度50000mg/L以上)中加入含PO₄^3-的化合物和含镁的化合物，形成磷酸铵镁沉淀，使压滤水中的氨氮以磷酸铵镁(MgNH₄PO₄)沉淀形式析出，从而达到回收利用的目的。

本发明的技术效果在于：与现有回收氨氮技术相比，本发明方法主要是以回收磷酸铵镁的形式回收氨氮，回收工艺简单，容易操作，反应条件容易控制，回收成本低，回收率高(最后出水中NH₄⁺浓度降低到500mg/L以下，NH₄⁺回收率达到95％以上)，无二次污染，容易实现大规模生产。

具体实施方式

实施例一：

取含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水3.0L，其中NH₄⁺的浓度为50g/L，加入含磷28g/L的磷酸溶液10L和重量百分含量为84％的氧化镁600g，使氮:磷:镁的摩尔比为1:1.1:1.5，控制反应温度在30～50℃之间，调节溶液的pH值到8.9，搅拌反应2小时后过滤，测定出水中NH₄⁺的浓度如表1所示。

表1

实施例二：

取含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水1.0L，其中NH₄⁺浓度为56g/L，加入二水磷酸二氢钠530g和重量百分含量为84％的氧化镁190g，使氮:磷:镁的摩尔比为1:1.1:1.3，控制反应温度在30～50℃之间，调节溶液的pH值到9.0，搅拌反应2小时后过滤，测定出水中NH₄⁺的浓度如表2所示。

表2

实施例三：

取含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水1.0L，其中NH₄⁺浓度为56g/L，加入磷酸氢二钠525g和一水氯化镁881g，使氮:磷:镁的摩尔比为1:1.2:1.4，控制反应温度在30～50℃之间，调节溶液的pH值到8.0，搅拌反应2h后过滤，测定出水中NH₄⁺的浓度如表3所示。

表3

实施例四：

取含铜蚀刻废液生产铜盐产生的压滤水1.0L，其中NH₄⁺浓度为50g/L，加入磷酸氢二钠511g和七水硫酸镁764g，使氮:磷:镁的摩尔比为1:1.3:1.1，控制反应温度在30～50℃之间，调节溶液的pH值到8.0，搅拌反应2小时后过滤，测定出水中NH₄⁺的浓度如表4所示。

表4