CN107747109B - 一种回收铜的添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种回收铜的添加剂，涉及材料制备技术领域。其中，该添加剂包括：光亮剂10～50ppm、整平剂10～30ppm和表面活性剂5～20ppm。通过在刻蚀液中加入包含光亮剂、整平剂和表面活性剂的添加剂，可以提高过电位，增加极化，减慢电极反应速率，最终获得晶粒细小、光亮的铜镀层。从而可以回收得到表面光亮平整，纯度高，结构致密，富有延展性的铜层。

Description

一种回收铜的添加剂
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，尤其涉及一种回收铜的添加剂。
背景技术
碱性蚀刻液是印刷电路板(PCB)生产过程中大量使用的一种化学药品。利用碱性蚀刻液可以产生一种含有高浓度铜的碱性蚀刻废液。为了节约资源，一般会将废液中的铜进行再生循环处理。
目前，碱性蚀刻液再生循环处理的方法有两种。一种是萃取法，利用铜离子在萃取剂与蚀刻废液中的分配比不同，通过萃取剂与蚀刻废液混合，使蚀刻废液中的铜离子转入萃取剂，用硫酸溶液反萃，得到硫酸铜溶液进行电解，以达到蚀刻液再生及铜回收的目的；一种是电解法，蚀刻液在直流电的作用下，阳极发生氧化反应，将Cu+氧化成Cu2+，使蚀刻液恢复蚀刻能力，返回蚀刻工序使用，阴极发生还原反应，将Cu+/Cu2+还原成单质铜。电解法工艺相对简单，易操作，运行成本低，更适合工业推广。
然而，由于碱性蚀刻液中含有大量氯离子，Cu+会与氯离子生成氯化亚铜沉淀，氯化亚铜沉淀会附着阴极板上，然后又会与大量的游离氨络合形成游离状的Cu(NH4)4+重新溶于蚀刻液中，然后再被还原成单质铜，从而形成占空效应，使阴极板上的电解铜容易变成颗粒状或树枝状，同时容易使电解铜夹带蚀刻液，使得回收的铜的产品形态和品质下降。
发明内容
本发明提供一种回收铜的添加剂，旨在解决现有的回收方法回收得到的铜产品形态和品质下降的问题。
本发明提供的一种回收铜的添加剂，所述添加剂包括如下组分：光亮剂10～50ppm、整平剂10～30ppm和表面活性剂5～20ppm。
本发明提供的一种回收铜的添加剂，通过在刻蚀液中加入包含光亮剂、整平剂和表面活性剂的添加剂，可以提高过电位，增加极化，减慢电极反应速率，最终获得晶粒细小、光亮的铜镀层。从而可以回收得到表面光亮平整，纯度高，结构致密，富有延展性的铜层。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明实施例1回收得到的铜的形貌图；
图2是本发明实施例2回收得到的铜的形貌图；
图3是本发明实施例3回收得到的铜的形貌图；
图4是本发明实施例4回收得到的铜的形貌图；
图5是本发明实施例6回收得到的铜的形貌图；
图6是本发明对比例1回收得到的铜的形貌图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种回收铜的添加剂，该添加剂主要包括：光亮剂10～50ppm、整平剂10～30ppm和表面活性剂5～20ppm。
本发明提供一种回收铜的添加剂，在刻蚀液中加入添加剂后，其中的光亮剂能够吸附在阴极表面，如阴极高电流密度区，形成紧密的吸附层，来阻止铜离子放电，从而使阴极反应的过电位升高，电极反应速率减慢，并最终获得晶粒细小、光亮的铜镀层。表面活性剂能降低电解液的表面张力，在电极-电解液界面的定向吸附形成双电层，提高阴极还原反应的过电位，增加了极化，使得电解铜结晶细化，提高纯度。因此，通过在刻蚀液中加入包含光亮剂、整平剂和表面活性剂的添加剂，可以回收得到表面光亮平整，纯度高，结构致密，富有延展性的铜层。
具体的，光亮剂为1,2-亚乙基硫脲、噻唑啉酮、聚二硫丙烷磺酸钠和二硫代缩二脲中的至少一种。整平剂为苄基化聚乙烯亚胺、二甲基二烯丙基氯化铵和三嗪酰胺中的至少一种。表面活性剂为亚甲基萘二磺酸盐、十六烷-甜菜碱和丙二醇嵌段聚醚中的至少一种。
优选地，光亮剂30～40ppm、整平剂20～25ppm和表面活性剂10～15ppm，其中，光亮剂为1,2-亚乙基硫脲、整平剂为苄基化聚乙烯亚胺，表面活性剂为亚甲基萘二磺酸盐。
本发明提供的添加剂可以加入到蚀刻液中进行电解回收铜。
实施例1
取包含1,2-亚乙基硫脲10ppm、苄基化聚乙烯亚胺20ppm和亚甲基萘二磺酸盐15ppm的添加剂加入到铜离子浓度为45g/L，氯离子浓度为190g/L，pH＝9的刻蚀液中，并以电流密度为250A/m2电解24小时。
实施例3
取包含噻唑啉酮聚二硫丙烷磺酸钠20ppm、二甲基二稀丙基氯化铵10ppm和十六烷-甜菜碱5ppm的添加剂加入到铜离子浓度为45g/L，氯离子浓度为190g/L，pH＝9的刻蚀液中，并以电流密度为250A/m2电解24小时。
实施例3
取包含二硫代缩二脲20ppm、三嗪酰胺10ppm和丙二醇嵌段聚醚5ppm的添加剂加入到铜离子浓度为45g/L，氯离子浓度为190g/L，pH＝9的刻蚀液中，并以电流密度为250A/m2电解24小时。
实施例4
取包含1,2-亚乙基硫脲10ppm、二硫代缩二脲10ppm、二甲基二稀丙基氯化铵15ppm和亚甲基萘二磺酸盐10ppm的添加剂加入到铜离子浓度为45g/L，氯离子浓度为190g/L，pH＝9的刻蚀液中，并以电流密度为250A/m2电解24小时。
实施例5
取包含二硫代缩二脲10ppm、苄基化聚乙烯亚胺20ppm、亚甲基萘二磺酸盐15ppm和丙二醇嵌段聚醚10ppm的添加剂加入到铜离子浓度为45g/L，氯离子浓度为190g/L，pH＝9的刻蚀液中，并以电流密度为250A/m2电解24小时。
对比例
在铜离子为45g/L，氯离子190g/L，PH＝9.0的碱性蚀刻液中，以电流密度为250A/m2电解24小时。
取实施例1～5及对比例回收的铜镀层进行表面观测及纯度测试，如图1～6及下表所示，没有添加添加剂回收的铜镀层表面凹凸不平，粗糙，呈树枝状。而实施例1～5回收的铜镀层，表面平整。尤其是实施例1回收的铜镀层表面光亮、平整，铜的形态及品质良好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种回收铜的添加剂，其特征在于，所述添加剂包括如下组分：光亮剂10～50ppm、整平剂10～30ppm和表面活性剂5～20ppm；所述光亮剂为1,2-亚乙基硫脲、噻唑啉酮和二硫代缩二脲中的至少一种，所述整平剂为二甲基二烯丙基氯化铵和三嗪酰胺中的至少一种；所述表面活性剂为亚甲基萘二磺酸盐、十六烷-甜菜碱和丙二醇嵌段聚醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述光亮剂30～40ppm、整平剂20～25ppm和表面活性剂10～15ppm。
3.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，将权利要求1所述的添加剂加入到蚀刻液中进行电解回收铜。
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