在2000年初我国已经成为世界级的覆铜板生产大国。因此近些年我国在电解铜箔生产领域有了突飞猛进的发展。电解铜箔是印制电路板、锂电池制造、覆铜板生产过程中的重要材料。电解铜箔被称为电子产品电力与信号传输、沟通的神经网络。
电解铜箔生产工艺
电解铜箔废水的来源及水质
电解铜箔是生产印制电路板和锂电池的重要材料,生产过程包括生箔和表面处理两个主要工序,在各工序中都会有水洗的工艺并产生大量的废水,含铜废水的水量在所有废水中占比,根据不同厂家的不同生产工艺,含铜废水占全部废水总量的50%~80%。含铜废水中悬浮物和有机物含量较低,水质较好,Cu~(2+)含量一般在50~300mg/L,硫酸根离子含量一般在150~200mg/L,pH值一般为2~3。
铜箔废水中含有铜,如果排放不仅污染环境,而且造成资源的浪费.通过超滤加反渗透膜法与萃取工艺结合提取铜箔废水中的铜,先用超滤膜去除废水中的悬浮物胶体杂质,再经反渗透将铜离子浓缩,浓缩后的溶液用萃取剂萃取后电解提取单质铜.通过这种组合工艺处理铜箔废水,产生了良好的经济价值.
电解铜箔废水处理工艺如下图：
首先对铜箔废水进行预处理降低水中的SS值等使其通过反渗透系统，反渗透产水可以达标排放，反渗透浓水进入离子交换树脂进行高度浓缩得到富铜溶液。富铜溶液经过电解系统得到半成品铜板，或者经过蒸发系统得到固体铜盐。
离子交换树脂在电解铜箔废水处理中的应用
离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法。最常用的交换剂是离子交换树脂，树脂饱和后可用酸碱再生后反复使用。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。多数情况下，离子是先被吸附，再被交换，具有吸附、交换双重作用。对于含铬等重金属离子的废水，可用阴离子交换树脂去除Cr(VI)，用阳离子交换树脂去除Cr(Ⅲ)、铁、铜等离子。
使用具有亚氨基二乙酸官能基的巨孔状的选择性螯合型离子交换树脂对电解铜箔废水进行铜回收。巨孔状树脂结构确保了离子扩散的优越性，从而给予了高效的完全去除性和再生性能。这种树脂可以从具有较低的PH水中去除金属，并且是成本效益的方法。调节PH到适当的范围内去去除金属，但必须保持到6以下以防止金属氧化物及氢氧化物沉淀的生成。这种树脂对镍有更高的亲和性，选择性顺序：Ni > Zn > Co > Mg > Ca > Na
离子交换树脂再生步骤：
1、反洗10 到15 分钟，树脂床膨胀率控制在30%——50%，反洗量为2到5倍的树脂床体积；
2、使用4—5%的盐酸或者硫酸按照4BV/H的流速逆流再生树脂30—60分钟；
3、用纯水或者软水按照4—10BV/H的流速反洗树脂30分钟；
4、用5%浓度的氢氧化钠按照4BV/H的流速逆洗树脂床，转型时间30—60分钟；
5、用纯水或者软水按照4——10BV/H的流速反洗树脂30分钟；
6、树脂继续使用。
注：在电解铜箔废水铜回收项目中，为得到高纯度的铜可以省去使用NaOH转型的过程，直接使用氢离子作为自由离子与废水中的铜离子进行交换。从而达到提高铜纯度的效果