CN108796545A - 电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法 - Google Patents

电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，其特征在于：在电解槽中，阳离子交换膜采用氟磺酸阳离子交换膜，阳极液采用重量比为5%‑15%的硫酸或者重量比为5%‑8%的氨基磺酸，将电路板酸性蚀刻液作为阴极液；对电解槽通电，阳极区的电解反应生成氧气和H+，H+穿越阳离子交换膜和电路板酸性蚀刻液电解后游离的氯离子形成盐酸。本发明与现有技术相比，阳极反应只产生氧气和H+，阳极区没有氯离子，避免了氯气的产生，降低了生产成本；产生了盐酸保证了生产正常进行，并防止了体积膨胀，不必定期排放，避免了污染和资源浪费。

Description

电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法
技术领域 本发明涉及工业废水的处理方法，特别是涉及电路板酸性蚀刻液的处理方法。
背景技术 现有技术中电路板酸性蚀刻液电解提取铜的工艺，采用高氯离子浓度（200-210克/升）的蚀刻液作为阳极液，从电化学反应来看，阳极反应为2Cl_ - 2e = Cl2，阴极反应为Cu2++2e=Cu。由上述阴阳两极的反应推算，电解提取一吨铜要附带产出1.116吨氯气。而氯气会刺激眼鼻喉以及上呼吸道等，对人体有严重危害。当重量浓度达到3000毫克/立方米即可麻痹呼吸中枢出现闪电性死亡。因此，现有技术中，必须对产生的氯气进行吸收处理：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,一吨氯气需消耗1.128吨氢氧化钠来中和。现有市场氢氧化钠价格为5000元/吨，仅这部分每产一吨氯气就要多余支出成本开支5640元。而且，阳极产生氯气后，使蚀刻液中的氯离子浓度大量下降，无法满足蚀刻的工艺条件，为了恢复到正常的氯离子浓度就必须补加大量的工业盐酸，通常从阳极产生一吨氯气要由三吨工业盐酸来填补，按照1000元/吨盐酸来计算，一吨氯气要支出3000元。两项成本共计8450元。这样高成本支出不仅给电路板厂增加了沉重的负担，并且存在氯气泄漏的风险。而且，通过补加盐酸来平衡损失掉的氯离子，工艺盐酸中浓度的三个级别分别为大于等于31.0%、33.0%和36.0%，补充其中任何级别的盐酸均带入大量的水，这样会导致蚀刻液总量不断膨胀，从而必须定期排出膨胀部分另行处理，造成资源浪费和环境污染。
发明内容 本发明所要解决的技术问题在于提供一种降低成本和避免环境污染的电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法。
本发明通过采取以下技术方案实现：
提出一种电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，在电解槽中，阳离子交换膜采用含氟离子交换膜或者氟磺酸阳离子交换膜，阳极液采用重量比为5%-15%的稀硫酸或者重量比为5%-8%的稀氨基磺酸，将电路板酸性蚀刻液作为阴极液；对电解槽通电，阳极区的电解反应生成氧气和H+，H+穿越阳离子交换膜和电路板酸性蚀刻液电解后游离的氯离子形成盐酸。
进一步地，
电解槽中的阳极采用钛涂铱钽。
电解槽中的阳极采用石墨。
稀硫酸的浓度为5%-10%。
本发明与现有技术相比，阳极反应只产生氧气和H+，阳极区没有氯离子，避免了氯气的产生，降低了生产成本；产生了盐酸保证了生产正常进行，并防止了体积膨胀，不必定期排放，避免了污染和资源浪费。
附图说明
图1是本发明方法使用的电解槽示意图。
具体实施方式 下面结合实施例对本发明做进一步详述。
一种电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，如图1所示，在电解槽中，阳离子交换膜采用氟磺酸阳离子交换膜，阳极液采用重量比为5%-15%的硫酸或者重量比为5%-8%的氨基磺酸，将电路板酸性蚀刻液作为阴极液；电解槽中的阳极采用钛涂铱钽或石墨。对电解槽通电，阳极区的电解反应生成氧气和H+，H+穿越阳离子交换膜和电路板酸性蚀刻液电解后游离的氯离子形成盐酸。优选地，硫酸的浓度为5%-10%。
本发明方法采用阳离子交换膜将电解槽分成阳极区和阴极区，阳极区使用不含氯离子的硫酸或氨基磺酸作为阳极液，酸性蚀刻液作为阴极液。通电时，阳极反应：2H2O-4e→O2+4H+,这4H+在静电吸引下穿过阳离子交换膜进入阴极区，与氯化铜电解CuCl2+2e=Cu+2Cl-产生的游离氯离子形成盐酸。本发明巧妙地避免了有害物质氯气的产生，并生成盐酸。由于盐酸在氯化铜蚀刻液中与氧化剂协同使一价铜转化为二价铜：2CuCl+H2O2+2HCl→2CuCl2+2H2O，从而保证了酸性蚀刻工作的正常运行。本发明不仅大幅降低了成本支出，同时避免了氯气的产生，杜绝了环境污染和资源浪费。
具体实施例如下：
例一，用氟磺酸阳离子交换膜将阴阳极隔开，由浓度重量比为8%的硫酸作为阳极液，阴极液由205克/升的氯离子、120克/升的Cu2+，36克/升盐酸组成，通直流电一小时，阴极液氯离子浓度维持不变，Cu2+浓度下降为88.25克/升，盐酸浓度上升至71.40克/升。
例二，用氟磺酸阳离子交换膜将阴阳极隔开，由10%硫酸作为阳极液，阴极液由205克/升的氯离子、120克/升的Cu2+，36克/升盐酸组成，通直流电一小时，阴极液氯离子浓度维持不变，Cu2+浓度下降为88.00克/升，盐酸浓度上升至71.73克/升。
例三，用氟磺酸阳离子交换膜将阴阳极隔开，由8%氨基磺酸作为阳极液，阴极液由205克/升的氯离子、120克/升的Cu2+，36克/升盐酸组成，通直流电一小时，阴极液氯离子浓度维持不变，Cu2+浓度下降为88.50克/升，盐酸浓度上升至71.17克/升。
以上内容是结合具体的技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，其特征在于：在电解槽中，阳离子交换膜采用氟磺酸阳离子交换膜，阳极液采用重量比为5%-15%的硫酸或者重量比为5%-8%的氨基磺酸，将电路板酸性蚀刻液作为阴极液；
对电解槽通电，阳极区的电解反应生成氧气和H+，H+穿越阳离子交换膜与电路板酸性蚀刻液电解后游离的氯离子形成盐酸。
2.如权利要求1所述的电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，其特征在于：电解槽中的阳极采用钛涂铱钽。
3.如权利要求1所述的电路板酸性蚀刻液电解再生盐酸的方法，其特征在于：电解槽中的阳极采用石墨。
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