葉敬敏 楊燕芹

（梅縣金象銅箔有限公司，廣東 梅州 514759）

電解銅箔是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。銅箔制造是將高純度的銅溶解制成硫酸銅溶液，在專用的生箔機(jī)列中，硫酸銅溶液在直流電的作用下，電沉積制成原箔，然后根據(jù)技術(shù)要求對(duì)原箔進(jìn)行粗化、固化、鈍化等一系列表面處理制成電解銅箔。

電解銅箔原箔生產(chǎn)及表面處理的各道工序中，都要有水洗過程，以清除銅箔表面附帶的電解液，所以在整個(gè)電解銅箔生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，而這些廢水主要含酸和銅。根據(jù)不同廠家的不同生產(chǎn)工藝，一般廢水酸含量在2 g/L ～5 g/L、銅含量在2 mg/L ～10 mg/L。

國內(nèi)早期的電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行回收處理時(shí)，一般采用的是置換法或中和法來回收、處理和降低其中的銅、酸含量，從而使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但采用該兩種方法的不足之處在于：（1）置換法：廢水中的銅不能最大限度回收，反應(yīng)條件不易控制，還會(huì)產(chǎn)生FeCl2等二次污染物；（2）中和法：在處理過程中要消耗大量的堿和H2SO4，且銅回收不完成，在清洗氯離子時(shí)，還會(huì)消耗大量的水資源。所以進(jìn)入20世紀(jì)90年代末，國內(nèi)新建成投產(chǎn)的電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)大部分采用國際流行的RO反滲透膜分離技術(shù)，這種回收處理技術(shù)能使生產(chǎn)廢水中的銅離子得到最大限度的回收，同時(shí)有效降低酸含量，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或低于目前國內(nèi)執(zhí)行的有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。本文就RO膜分離技術(shù)在電解銅箔生產(chǎn)廢水回收利用中的應(yīng)用作一個(gè)簡述。

1 技術(shù)工藝的特點(diǎn)

RO膜分離技術(shù)主要是通過膜分離的方式將生產(chǎn)廢水中的銅離子、酸和水用集壓濾、反應(yīng)、濃縮于一體的半透膜進(jìn)行分離，從而達(dá)到水資源重復(fù)使用、銅資源回收利用的環(huán)保、低排效果。整套處理技術(shù)包括廢水輸送系統(tǒng)、一級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)、二級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)、三級(jí)精密反滲透濃縮系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、廢（純）水循環(huán)處理系統(tǒng)。如圖1。

1.1 工作流程

（1）將生產(chǎn)廢水通過壓力泵等方式輸送至一級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)壓力和藥物反應(yīng)，對(duì)廢水濃縮到一定比例。

（2）從一級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)出來的濃縮液再次進(jìn)入二級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)，同樣通過調(diào)節(jié)壓力和加入藥物進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)廢水再次濃縮一定比例。

（3）將通過一二級(jí)反滲透濃縮系統(tǒng)濃縮到可控比例的廢水送入三級(jí)精密反滲透濃縮系統(tǒng)進(jìn)行濃縮分離。

（4）最后經(jīng)濃縮分離的濃縮液補(bǔ)充到電解系統(tǒng)重新使用，而經(jīng)各級(jí)濃縮分離的純水，再經(jīng)純水后處理系統(tǒng)處理為適用于電解銅箔生產(chǎn)用的純水，送入純水儲(chǔ)水池。

（5）經(jīng)過三級(jí)濃縮分離后，廢水可以正常使用。在整個(gè)處理過程無任何的污水、廢氣排出，起到較好的節(jié)能、環(huán)保效果。

1.2 技術(shù)的創(chuàng)新性

圖1

（1）RO膜分離技術(shù)處理程序簡單，處理過程易受控。通過本技術(shù)處理的生產(chǎn)廢水，銅離子去除率達(dá)到95%以上，酸含量去除率達(dá)到99%左右，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益增加基準(zhǔn)點(diǎn)。

（2）與以前使用的回收處理技術(shù)相比，RO膜分離技術(shù)不但可以提高銅離子的回收率，而且減少了堿及藥物的使用量，為有效減輕企業(yè)后續(xù)的處理成本。

（3）與以前使用的回收處理技術(shù)相比，RO膜分離技術(shù)綜合廢水處理難度與成本大幅度降低，有效降低了企業(yè)的綜合生產(chǎn)成本。

2 效益分析

以下效益分析所采用的數(shù)據(jù)只按估計(jì)值來計(jì)算的：

（1）電解銅箔生產(chǎn)廢水的銅、酸含量是根據(jù)不同生產(chǎn)設(shè)備、不同工藝標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的。在預(yù)計(jì)采用RO膜分離技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益只能按估計(jì)值來計(jì)算，按銅含量均值10 mg/L，即每噸廢水中含銅0.01 kg，按銅箔200噸/月的產(chǎn)能，所產(chǎn)生的廢水約2000噸來估算，那么每月可回收的銅為10 kg左右（不包括其他方式回收的銅）。按上海有色金屬網(wǎng)2011月9月份公布的1#陰極銅的均價(jià)60000元/噸來計(jì)算，每月可產(chǎn)生收益600元左右，7200元/年。

（2）在未采用RO膜分離技術(shù)前，每次進(jìn)行廢水處理時(shí)將需加入大量的堿和藥物。按每噸廢水處理時(shí)需投入堿和藥物約100元進(jìn)行計(jì)算，那么按銅箔200噸/月的產(chǎn)能，所產(chǎn)生的廢水約2000噸來估算，每月可節(jié)省20萬元，240萬元/年。

（3）按以上兩項(xiàng)數(shù)據(jù)估算表明，采用RO膜分離技術(shù)可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約21萬元左右，還不包括節(jié)省的人工費(fèi)用、排污費(fèi)用等。

3 結(jié)語

從以上的技術(shù)流程、特點(diǎn)、創(chuàng)新性以及估計(jì)可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)可以看出，采用RO膜分離技術(shù)一方面可以避免了金屬銅的無效消耗，提高了銅回收的利用率，又可以降低生產(chǎn)成本，減少廢水對(duì)環(huán)境的二次污染；另一方面在國家要求電解銅箔生產(chǎn)行業(yè)、印制板行業(yè)乃至電鍍行業(yè)積極推廣使用清潔生產(chǎn)技術(shù)提供可參考的案例，為保持行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展起到模范作用。