CN103952705B - 一种微蚀液在线再生的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微蚀液在线再生的方法及装置，旨在提供一种基本无排放，运行成本低，操作简单的微蚀液在线再生的方法；该方法包括下述步骤：1)将需要微蚀的铜板放入含双氧水和酸性溶液微蚀刻槽中，当铜离子浓度达40-55g/L，将微蚀废液通过废液泵输送至分解槽；2)将废弃覆铜板边料投入步骤1)的分解槽中，覆铜板边料分散投入，使废液完全浸没覆铜板边料，再开启循环过滤器循环液体4-5小时，覆铜板边料与双氧水进一步反应，使得微蚀废液所含过氧化氢被化学分解至含量0.5％以下；3)脱除过氧化氢的微蚀废液经过循环过滤器抽到电沉积槽中电解提铜，铜离子含量降低5g/L以下后抽到调整槽补充双氧水和添加剂组成新的微蚀液；4)微蚀废液抽完后将未溶完铜的边料捞出，再进行下一个处理过程；属于电解液技术领域。

Description

一种微蚀液在线再生的方法及装置
技术领域
本发明公开了一种微蚀液在线再生的方法及装置，具体的说，是一种印制线路板含铜微蚀液在线再生的方法及装置，属于电解液技术领域。
背景技术
印制电路板(PCB)加工双氧水微蚀刻工艺中，表面的铜在酸性条件下被H2O2氧化，其反应如下：
Cu+H2O2+2H+→Cu2++2H2O
从上述反应可看出，随着铜的溶解，Cu2+离子不断升高，反应速度会降低，微蚀效果变差。要使微蚀液达到最佳的蚀刻效果，就必须将蚀刻液中的铜离子(Cu2+)、双氧水(H2O2)和PH值保持在一个合理稳定的范围内，目前一般的做法是在铜离子达到一定浓度后整体排掉更换新槽液。
微蚀液再生原理：失效的微蚀液经过脱除过氧化氢、电解回收纯铜、补充损失组分至再生的合格微蚀液，且该合格微蚀液自动返回电路板在线生产微蚀刻槽。
印制线路板(PCB)行业是一个对环境污染较大的行业，它在生产过程中有多处采用微蚀刻工艺对产品表面铜层进行粗化处理，产生了大量的微蚀废液。
现有的普通处理是排入到废水处理系统，采用中和沉淀法回收铜化合物后，废水经沉清过滤后排放或再用，该处理过程浪费很大。中国专利CN200910043907.5(公开号CN101608337A)公开了一种电路板微蚀废液再生循环工艺，该专利申请所公开的技术方案采用电化学法脱除过氧化氢，生产过程中需要消耗一定的电能，而分解槽又需要使用昂贵的钌铱涂层的钛阳极板，增加了设备投入。不符合资源节约型的循环经济产业政策，而PCB企业迫切需要有解决微蚀废液回收、循环使用的工艺技术方案，使微蚀废液中的铜得到回收，废液转换为合格的微蚀液，再生循环使用。
另外,在电路板生产过程中会有大量覆铜板边料产生，这些废料需要交给专业公司进行金属回收处理，售价远远低于所含金属价值。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种基本无排放，运行成本低，操作简单的微蚀液在线再生的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的前一技术方案是这样的：该微蚀液在线再生的方法，依次包括下述步骤：
1)将需要微蚀的铜板放入装有双氧水和酸性溶液微蚀刻槽中，当铜离子浓度达40-55g/L，将微蚀废液通过废液泵输送至分解槽；
2)将废弃覆铜板边料投入步骤1)的分解槽中，覆铜板边料分散投入，使废液完全浸没覆铜板边料，再开启循环过滤器循环液体4-5小时，覆铜板边料与双氧水进一步反应，使得微蚀废液所含过氧化氢被化学分解至含量0.5％以下；
3)脱除过氧化氢的微蚀废液经过循环过滤器抽到电沉积槽中电解提铜，铜离子含量降低5g/L以下后抽到调整槽补充双氧水和添加剂组成新的微蚀液；
4)微蚀废液抽完后将未溶完铜的边料捞出，再进行下一个处理过程。
进一步的，上述的微蚀液在线再生的方法，所述的分解槽的容积是微蚀刻槽容积的1.5-2倍。
进一步的，上述的微蚀液在线再生的方法，所述的循环过滤器的每小时流量为分解槽容积的4-5倍。
本发明的后一技术方案是提供该微蚀液在线生产所用的装置，包括分解槽，分解槽通过第一管路连接循环过滤器，分解槽通过第二管路分别连接第三管路和第四管路，第三管路与第一管路连接，第四管路与电沉积槽连接。
上述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的分解槽与循环过滤器之间的第一管路上设有第一双通阀门，第二管路上设有第二双通阀门，第三管路上设有第三双通阀门，第四管路上还设有第四双通阀门。
进一步的，上述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，所述的循环过滤器包括循环泵和过滤器。
进一步的，上述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的分解槽的材质为PP材质或PVC材质。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案有效利用了废弃的覆铜板边料，减少了废弃边料的浪费，利用废弃的覆铜板边料脱出废液中的双氧水，提高了废液中的铜离子含量，有利于后期铜的收集，并且减少了废液对环境的污染，有利于环境保护。
该装置设备投入低，可循环使用，有效降低了排放的电解槽废液中的双氧水，氢离子，循环过滤器有效防止边料所带的固体颗粒杂物进入电解槽，方便铜的收集。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构装置图。
其中：分解槽1，循环泵21，过滤器22，电沉积槽3，第一管路L1，第二管路L2，第三管路L3，第四管路L4，第一双通阀门K1，第二双通阀门K2，第三双通阀门K3，第四双通阀门K4。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改、组合仍在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例1
本发明提供的一种微蚀液在线再生的方法，依次包括下述步骤：
1)将需要微蚀的铜板放入装有双氧水和酸性溶液微蚀刻槽中，当铜离子浓度达40-55g/L，将微蚀废液通过废液泵输送至分解槽；
2)将废弃覆铜板边料投入步骤1)的分解槽中，覆铜板边料边投入边分散，使废液完全浸没覆铜板边料，再开启循环过滤器循环液体4-5小时，覆铜板边料与废液中双氧水、氢离子进一步反应，使得覆铜板边料转化为铜离子，最终使微蚀废液所含过氧化氢被化学分解至含量0.5％以下；
Cu+H2O2+2H+→Cu2++2H2O
3)脱除过氧化氢的微蚀废液中铜离子含量40-55g/L，再经过循环过滤器抽到电沉积槽中电解提铜，后续电解提铜的方法与本领域常规的电解液提供方法相同；
4)微蚀废液抽完后将未溶完铜的边料捞出，再进行下一个处理过程，即重复步骤1)至步骤3)。
为实现上述方法，本发明还提供该微蚀液在线再生的方法所用的装置，参阅图1，包括分解槽1，分解槽1的容积为微蚀刻槽容积的1.5-2倍，这里所述的微蚀刻槽的容积与本领域常规的微蚀刻槽的容积大小一致，分解槽1只需根据现有的微蚀刻槽容积扩大1.5-2倍即可，这样有利于废液的收集，确保投入废弃覆铜板边料时不会溢出。
为了防止分解槽1被腐蚀，所述的分解槽1的材质为采用PP材质或PVC材质。分解槽1通过第一管路L1连接循环过滤器，循环过滤器的流量为分解槽1容积的剂的4-5倍，这样废液可以快速流动，频繁与废弃覆铜板边料，加快了反应速率，提高生产效率。为了方便废液输入与输出，防止边料所带的固体颗粒杂物进入电解槽，所述的循环过滤器包括循环泵21和过滤器22。
所述的分解槽1与循环过滤器之间的第一管路L1上设有第一双通阀门K1。分解槽1通过第二管路L2分别连接第三管路L3和第四管路L4，第三管路L3与第一管路L1连接，第二管路L2上还设有第二双通阀门K2，第三管路L3上设有第三双通阀门K3和第四管路L4上还设有第四双通阀门K4,第四管路L4与电沉积槽3连接，进行后续提供操作。
具体操作时，废液通过废液泵输入分解槽1，再向分解槽1投入弃覆铜板边料，关闭第四双通阀门K4，循环分解4-5小时，使得使得微蚀废液所含过氧化氢被化学分解至含量0.5％以下时，再关闭第二双通阀门K2，开通第一双通阀门K1、第三双通阀门K3和第四双通阀门K4，最后排入电沉积槽中进行电解。

Claims (9)

1.一种微蚀液在线再生的方法，其特征在于，依次包括下述步骤：
1)将需要微蚀的铜板放入装有双氧水和酸性溶液微蚀刻槽中，当铜离子浓度达40-55g/L，将微蚀废液通过废液泵输送至分解槽；
2)将废弃覆铜板边料投入步骤1)的分解槽中，覆铜板边料分散投入，使废液完全浸没覆铜板边料，再开启循环过滤器循环废液4-5小时，覆铜板边料与双氧水进一步反应，使得微蚀废液所含过氧化氢被化学分解至含量0.5％以下；
3)脱除过氧化氢的微蚀废液经过循环过滤器抽到电沉积槽中电解提铜，铜离子含量降低至5g/L以下后抽到调整槽补充双氧水和添加剂组成新的微蚀液；
4)微蚀废液抽完后将溶完铜的边料捞出，再进行下一个处理过程。
2.根据权利要求1所述的微蚀液在线再生的方法，其特征在于，所述的分解槽的容积是微蚀刻槽容积的1.5-2倍。
3.根据权利要求1所述的微蚀液在线再生的方法，其特征在于，所述的循环过滤器的每小时流量为分解槽容积的4-5倍。
4.权利要求1所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，包括分解槽(1)，分解槽(1)通过第一管路(L1)连接循环过滤器，分解槽(1)通过第二管路(L2)分别连接第三管路(L3)和第四管路(L4)，第三管路(L3)与第一管路(L1)连接，第四管路(L4)与电沉积槽(3)连接。
5.根据权利要求4所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的分解槽(1)与循环过滤器(2)之间的第一管路(L1)上设有第一双通阀门(K1)，第二管路(L2)上设有第二双通阀门(K2)，第三管路(L3)上设有第三双通阀门(K3)，第四管路(L4)上还设有第四双通阀门(K4)。
6.根据权利要求4所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的循环过滤器包括循环泵(21)和过滤器(22)。
7.根据权利要求4所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的分解槽(1)的材质为PP材质或PVC材质。
8.根据权利要求4所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的分解槽的容积是微蚀刻槽容积的1.5-2倍。
9.根据权利要求4所述的微蚀液在线再生的方法所用的装置，其特征在于，所述的循环过滤器的每小时流量为分解槽容积的4-5倍。
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