铜蚀刻液置换生成硫酸铜的工艺装置

摘要

本发明提供了一种铜蚀刻液置换生成硫酸铜的工艺装置，依次含有蚀刻液浓缩工段、硫酸铜置换工段、盐酸吸收工段、硫酸铜产出工段。先将该原料通过与水蒸气进行热交换，铜蚀刻液中部分水分和HCL蒸发出去，形成含有30-50%的CuCL₂的浓缩液；接着将上述浓缩液经过浓缩液配料罐计量与浓度为50-98%的硫酸溶液经过计量，一同输入全密封的置换反应罐进行置换反应，置换反应罐中的温度优选为90-140℃；置换反应罐顶部排出的HCL气体，通过气体冷却罐冷却后输送到盐酸吸收工段；置换反应罐底部流出的液体送入硫酸铜产出工段。本发明的系统采用全密封连续反应，降低能耗，减少污染，解决批量生产中硫酸铜易于结晶，引起管路堵塞的难题。

主权项

一种铜蚀刻液置换生成硫酸铜的工艺装置，铜蚀刻液原料中含有CuCl₂，按工艺流程，含有硫酸铜置换工段、盐酸吸收工段（13）、硫酸铜产出工段，其特征在于：硫酸铜置换工段前还含有蚀刻液浓缩工段（9）；在蚀刻液浓缩工段（9），将铜蚀刻液原料先通过与水蒸气进行热交换，以提高铜蚀刻液原料的温度，将铜蚀刻液原料中部分水分和HCl蒸发出去，形成含有30‑50%的CuCl₂的浓缩液，蒸发出去的水分和HCl气体直接输送到盐酸吸收工段（13）的盐酸吸收塔；在硫酸铜置换工段，将上述浓缩液经过浓缩液计量罐（2）计量，另将浓度为高于50%、小于98%的硫酸经过硫酸计量罐（8）计量，一同输入全密封的置换反应罐（3或4）进行置换反应，置换反应罐中的温度为90‑140℃；置换反应罐顶部排出的HCl气体，通过气体冷却罐（6或7）冷却后输送到盐酸吸收工段（13）；置换反应罐（3或4）底部流出的液体送入硫酸铜产出工段；所述的气体冷却罐（6或7）中的压力为0.09‑0.008MPa；在盐酸吸收工段（13），通过盐酸吸收塔吸收HCl，形成的盐酸溶液另行输送回收，盐酸吸收塔顶部排出的少量酸气（14）回流到铜蚀刻液原料罐（12）中再进入蚀刻液浓缩工段（9），与铜蚀刻液原料混合；在硫酸铜产出工段，将硫酸铜置换工段流出的液体，经过液体冷却器（10）和抽滤槽（11）析出硫酸铜晶体（15），余下的母液（16）做回流处理，与浓缩液按 1~6：1的比例混合后进入硫酸铜置换工段；置换反应罐为串联的两只：置换反应罐A（3）和置换反应罐B（4）；气体冷却罐为串联的两只：气体冷却罐A（6）和气体冷却罐B（7）；置换反应罐A（3）中采用气流和液流自循环方式搅拌，置换反应罐B（4）中采用转速为40~130转/分钟的机械式搅拌；置换反应罐A（3）和置换反应罐B（4）的顶部分别接入气体冷却罐A（6），气体冷却罐B（7）中的冷凝液回流到置换反应罐A（3），气体冷却罐B（7）中的温度为30‑60℃。