CN108862365A - 一种电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电路板酸碱蚀刻液回收处理工艺，其通过将将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液中和反应生成碱式氯化铜后，将碱式氯化铜与碱性溶液反应形成氧化铜，再将氧化铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，并收集各反应中的滤液和洗水。本发明的电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺通过多个步骤，逐一将铜离子沉淀形成不同的含铜产物，操作简单，成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，同时充分利用处理后的滤液重新调配蚀刻液，提高经济效益的同时，减少排放，有利于环境保护。

Description

一种电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺

技术领域

本申请属于废液回收技术领域，具体地说，涉及一种含电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺。

背景技术

随着电子行业的飞速发展，印刷电路板的产量也随之逐年增加，在制造印刷电路板的蚀刻工序中，需要使用大量碱性蚀刻液或酸性蚀刻液。这些蚀刻液在使用完毕后形成蚀刻废液，蚀刻废液中含有大量的铜离子和可以重复利用配置蚀刻液的离子如氯离子。现有的蚀刻废液回收处理方法有：如发明专利CN102206823A中所记载的电解处理法，该方法的缺点是工艺复杂、投资大；溶剂萃取法，即将萃取剂加入到碱性蚀刻废液中，得到含铜溶液及蚀刻再生液，该方法的缺点是需要使用昂贵的萃取剂、工艺繁琐；以及用还原提纯铜的方法，例如，发明专利CN102019430A中所记载的用水合肼还原来提纯铜的方法，该方法的缺点是工艺控制复杂，成本高；采用蒸发结晶法使蚀刻废水中和后的氯化铵结晶析出，该方法能耗高且速度慢。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺。

为了解决上述技术问题，本申请揭示了一种电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺，包括以下步骤：

(1)将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别储存于酸性储罐和碱性储罐中，检测酸性蚀刻废液中是否含有亚铜离子，加入氧化剂将亚铜离子氧化为铜离子；

(2)将步骤(1)中的酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液交替抽入中和罐内，二者混合反应，直至混合液的PH值为5.1，并生成含有碱式氯化铜的固体；

(3)将含有碱式氯化铜的固体与液体分离，并洗涤固体，洗涤完毕后将固体送入打浆罐中加水混合形成碱式氯化铜浆体，将分离的液体中加入硫化钠溶液，硫化钠溶液与液体中的铜离子形成硫化铜沉淀物，滤出硫化铜沉淀物，向滤液中加入氧化剂氧化硫离子，再将滤液用于配制蚀刻液；

(4)将碱式氯化铜浆体置于反应釜中，向反应釜内加入碱性溶液，直至浆体的PH值为13，再加热反应釜，使反应釜的温度处于85℃—100℃并保持10分钟，再停止加热，使反应釜降温至60℃，反应生成氧化铜浆液和氨气，将氨气送入氨气吸收塔中生成氯化铵溶液；

(5)将氧化铜浆液的液体滤除，得到氧化铜固体，多次洗涤氧化铜固体，去除可溶性杂质后，将氧化铜固体物从反应釜中卸出，将滤液的PH值调节至中性后，用于配制蚀刻液；

(6)将部分所述氧化铜固体物送入打浆罐中，再加水混合形成氧化铜浆体，将氧化铜浆体置入硫酸反应釜中，向硫酸反应釜内加入浓硫酸，生成硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液冷却结晶，制得硫酸铜晶体；

(7)检测步骤(3)和步骤(5)的滤液中的成分，调配酸性蚀刻液和碱性蚀刻液。

根据本申请的一实施例，上述步骤(1)和步骤(3)的氧化剂为过氧化氢溶液。

根据本申请的一实施例，上述步骤(4)的碱性溶液为氢氧化钠溶液。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

本发明的电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺通过多个步骤，逐一将铜离子沉淀形成不同的含铜产物，操作简单，成本低廉，可以大批量地处理蚀刻废液，同时充分利用处理后的滤液重新调配蚀刻液，提高经济效益的同时，减少排放，有利于环境保护。

具体实施方式

以下将揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。

首先将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别储存于酸性储罐和碱性储罐中，由于亚铜离子在碱性环境下容易氧化成为铜离子，而在酸性条件下容易存在，故先检测酸性蚀刻废液中是否含有亚铜离子，若检测发现亚铜离子，向酸性蚀刻废液中加入氧化剂将亚铜离子氧化为铜离子。由于亚铜离子在中和沉淀时很难形成铜的沉淀物，造成铜的回收率减小；且含有亚铜的碱式氯化铜滤饼在分解成氧化铜时会消耗大量氢氧化钠，通过将亚铜离子氧化预处理成铜离子即可。优选地，为避免引入其他杂质离子，氧化剂选用过氧化氢溶液。

接着，将氧化处理后的酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液交替抽入中和罐内，二者相互反应，实时监测PH值，直到PH值调整至5.1；与此同时，碱性蚀刻液中的铜氨络离子和酸性蚀刻液中的氢离子、铜离子及氯离子反应生成碱式氯化铜，碱式氯化铜的溶解度较小，既而以固体的形式沉淀下来。接着，通过板框压滤机将上述中和反应后的固体与液体分离，将固体压成滤饼，并用清水对滤饼进行洗涤。洗涤完毕后，去除滤饼中的可溶性杂质，使得滤饼中的成分为碱式氯化铜，将滤饼送入打浆罐中，加水混合形成碱式氯化铜浆体；而分离后的液体中残存少量未滤净的碱式氯化铜和铜离子，向分离后的液体中加入硫化钠溶液，使液体中的铜离子形成硫化铜固体，加入絮凝剂可使硫化铜沉淀成块，将硫化铜压滤成滤饼，可以用于出售或留作他用，充分实现经济价值，压滤出的滤液留存用于制备蚀刻液。

将上述碱式氯化铜浆体抽入反应釜中，向反应釜中加入对应化学计量的碱性溶液，常用的碱性溶液为氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液与碱式氯化铜反应，其中1摩尔的碱式氯化铜要消耗2摩尔的氢氧化钠，同时要保证反应液的Ph值达到13。加热反应釜，使反应釜的温度处于85℃—100℃并保持该温度10分钟，使碱式氯化铜浆体与氢氧化钠溶液充分反应，生成氧化铜浆液和氨气，氨气送入氨气吸收塔中溶解，并和吸收塔内的盐酸溶液反应生成氯化铵溶液，氯化铵溶液留存用于配制蚀刻液。

上述反应生成氧化铜浆液后，停止加热，用冷水冷却反应釜，使反应釜降温至60℃，再将反应釜内的氧化铜浆液通过板框压滤机压成氧化铜滤饼。冷水在冷却反应釜时吸热变成热水，用此热水洗涤氧化铜滤饼，去除其中的可溶性杂质。洗涤完毕后，将氧化铜滤饼的一部分进行打包留存，可用于出售或留作他用，另一部分用于制备硫酸铜。而压滤时产生滤液与盐酸反应，将PH值调节至中性，即可留存用于配制蚀刻液。

上述反应所得的部分氧化铜送入打浆罐中，加水混合形成氧化铜浆体，再将氧化铜浆体抽入硫酸反应釜中，向所述硫酸反应釜内加入浓硫酸，加热反应釜，浓硫酸与氧化铜反应，生成硫酸铜热浓溶液，把硫酸铜热浓溶液降温后放到结晶池结晶，制得硫酸铜晶体。把硫酸铜晶体浆液放到离心机中脱水，脱水后再送到烘干炉中烘干，即可将成品打包出售。

在蚀刻液的配置中，酸性蚀刻液内含有氯化钠、氯化铵、盐酸和氯酸钠，碱性蚀刻液内含有氯化钠、氯化铵和氨水，将上述各步骤中产生的滤液和洗水收集后，通过检测其中的成分和各组分的含量，根据实际分析结果，再相应添加其他原料，使各组分达到合理的配比，充分利用资源，从而实现经济利益的最大化。

综上所述，本申请的一个或多个实施方式中，上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液分别储存于酸性储罐和碱性储罐中，检测酸性蚀刻废液中是否含有亚铜离子，加入氧化剂将亚铜离子氧化为铜离子；

(2)将步骤(1)中的酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液交替抽入中和罐内，二者混合反应，直至混合液的PH值为5.1，并生成含有碱式氯化铜的固体；

(3)将含有碱式氯化铜的所述固体与液体分离，并洗涤所述固体，洗涤完毕后将所述固体送入打浆罐中加水混合形成碱式氯化铜浆体，将分离的液体中加入硫化钠溶液，所述硫化钠溶液与所述液体中的铜离子形成硫化铜沉淀物，滤出所述硫化铜沉淀物，向滤液中加入氧化剂氧化硫离子，再将滤液用于配制蚀刻液；

(4)将所述碱式氯化铜浆体置于反应釜中，向所述反应釜内加入碱性溶液，直至浆体的PH值为13，再加热反应釜，使反应釜的温度处于85℃—100℃并保持10分钟，再停止加热，使所述反应釜降温至60℃，反应生成氧化铜浆液和氨气，将氨气送入氨气吸收塔中生成氯化铵溶液；

(5)将所述氧化铜浆液的液体滤除，得到氧化铜固体，多次洗涤所述氧化铜固体，去除可溶性杂质后，将氧化铜固体物从所述反应釜中卸出，将滤液的PH值调节至中性后，用于配制蚀刻液；

(6)将部分所述氧化铜固体物送入打浆罐中，再加水混合形成氧化铜浆体，将所述氧化铜浆体置入硫酸反应釜中，向所述硫酸反应釜内加入浓硫酸，生成硫酸铜溶液，将所述硫酸铜溶液冷却结晶，制得硫酸铜晶体；

(7)检测步骤(3)和步骤(5)的滤液中的成分，调配酸性蚀刻液和碱性蚀刻液。

2.根据权利要求1所述的电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(3)的氧化剂为过氧化氢溶液。

3.根据权利要求1或2所述的电路板酸碱蚀刻废液回收处理工艺，其特征在于，所述步骤(4)的碱性溶液为氢氧化钠溶液。