CN111621788A - 一种碱性蚀刻废液回收铜的方法 - Google Patents

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吴玫芥
商泽丰
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Abstract

本发明提供一种碱性蚀刻废液回收铜的方法，该方法采用电沉积，将蚀刻废液中的重金属离子主要是铜离子在阴极沉积，在经过处理再生后的溶液（通常称为“子液”）中再补加一些药剂，使其成为新的蚀刻液，重新用来蚀刻PCB板。采用此法得到的单质铜的纯度可达96%以上。本发明提供的方法是一个闭合循环，不产生任何污染，对环境零排放。同时，废液重复利用，降低了生产成本，单质铜回收可以获得较好的经济效益。

Description

一种碱性蚀刻废液回收铜的方法
技术领域
本发明涉及环保领域，特别是涉及一种碱性蚀刻废液回收铜的方法。
背景技术
碱性蚀刻废液中含有铜氨化合物、氯化铵及氨水，其中含有高含量的金属铜（140-160g/L）和大量的无机盐氯化铵和其它添加剂等，其资源回收和再生利用的潜力巨大。若直接排放，会给环境带来严重污染。目前对于废液的处理方式有以下方式：
1. 危险废物经营单位把废液回收，使用化学方法（中和法、电解法、置换
法）回收废液里的铜，或通过物理化学方法，回收硫酸铜、碱式氯化铜产品，这类工艺铜回收不彻底，有二次污染污染物产生，处理的经济效益也不明显；
2.对于低含铜废水，其中含铜量较低，通常的做法是排到线路板厂的废水处理站，加碱变成铜污泥，变成固体废物后交由专门环保公司处理，这样既增加了电路板企业的废水处理负荷，也增加了固体废物和污染物排放总量。
本发明提供一种碱性蚀刻废液回收铜的方法，该方法采用电沉积，将蚀刻废液中的重金属离子主要是铜离子在阴极沉积，在经过处理再生后的溶液（通常称为“子液”）中再补加一些药剂，使其成为新的蚀刻液，重新用来蚀刻PCB板。采用此法得到的单质铜的纯度可达96%以上。本发明提供的方法是一个闭合循环，不产生任何污染，对环境零排放。同时，废液重复利用，降低了生产成本，单质铜回收可以获得较好的经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是对PCB蚀刻后产生的碱性蚀刻废液进行有效回收处理。为解决以上技术问题，本发明提供一种碱性蚀刻废液回收铜的方法，包括以下步骤：
S1，使用母液储存桶储存碱性蚀刻废液，将碱性蚀刻废液从母液储存桶中引入至第一萃取槽中；
S2，在所述第一萃取槽中用萃取剂萃取处理所述碱性蚀刻废液，产生分层的富铜油相和第一水相，将所述富铜油相、第一水相分离并将所述富铜油相引入至第二萃取槽中，所述第一水相添加补充剂后重新生成碱性蚀刻液；
S3，在所述第二萃取槽将所述富铜油相用硫酸铜溶液反萃产生分层的油相和第二水相；
S4，将所述第二萃取槽反萃产生的油相、第二水相分离，将所述油相引入至所述第一萃取槽中进行萃取，并将所述第二水相引入至电解槽中；
S5，在所述电解槽中将所述第二水相中的铜离子电解沉积；
S6，完成电解沉积铜后将所述电解槽中剩余的第三水相作为步骤S3中的所述硫酸铜溶液。
进一步的，步骤S2中，所述萃取剂为磷酸二异辛酯、2-乙基已基磷酸2-乙基已基酯、磷酸三丁酯、三辛烷基叔胺、铜萃取剂中的一种或几种混合。
进一步地，步骤S5中，电解槽使用的电解整流器应采用高频开关电源等节能型电源设备，其直流母线压降不超过10%。
进一步地，步骤S2中，所述补充剂为可提供氯离子的氨类助剂，所述重新生成的碱性蚀刻液的PH值为9-10，其中氯离子的含量为140-180g/L。重新生成的碱性蚀刻液的PH值可使用氨水调节。
本发明提供的一种碱性蚀刻废液回收铜的方法用于处理PCB板蚀刻产生的碱性蚀刻废液，整个处理过程无废渣排放，可减少污染，提高经济效益。本发明的更多优势，特征及细节通过以下的具体实施方式和附图进行说明。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明实施例提供的一种碱性蚀刻废液回收铜的方法流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示一种碱性蚀刻废液回收铜的方法流程图，包括如下步骤：
S1，使用母液储存桶储存碱性蚀刻废液，将碱性蚀刻废液从母液储存桶中引入至第一萃取槽中；
S2，在所述第一萃取槽中用铜萃取剂萃取处理所述碱性蚀刻废液，产生分层的富铜油相和第一水相，将所述富铜油相、第一水相分离并将所述富铜油相引入至第二萃取槽中，所述第一水相添加补充剂后重新生成碱性蚀刻液；
S3，在所述第二萃取槽将所述富铜油相用硫酸铜溶液反萃产生分层的油相和第二水相；
S4，将所述第二萃取槽反萃产生的油相、第二水相分离，将所述油相引入至所述第一萃取槽中进行萃取，并将所述第二水相引入至电解槽中；
S5，在所述电解槽中将所述第二水相中的铜离子电解沉积；
S6，完成电解沉积铜后将所述电解槽中剩余的第三水相可作为步骤S3中的所述硫酸铜溶液。
碱性蚀刻液蚀刻PCB板的反应原理为：Cu2+ +Cu→2Cu1+。第一萃取槽内的反应是先用铜萃取剂萃取碱性蚀刻废液中的铜离子，富铜油相再用低浓度的硫酸铜溶液（即第三水相）反萃，得到高浓度的硫酸铜溶液（即第二水相）。第一水相则需添加补充剂变成再生子液循环使用。其中萃取反萃反应原理为：
萃取主要反应：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
反萃主要反应：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
电解槽里的反应是将高浓度的硫酸铜溶液（即第二水相），电解出铜离子，其电解反应方程式：
阴极：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
阳极：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种碱性蚀刻废液回收铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，使用母液储存桶储存碱性蚀刻废液，将碱性蚀刻废液从母液储存桶中引入至第一萃取槽中；
S2，在所述第一萃取槽中用萃取剂萃取处理所述碱性蚀刻废液，产生分层的富铜油相和第一水相，将所述富铜油相、第一水相分离并将所述富铜油相引入至第二萃取槽中，所述第一水相添加补充剂后重新生成碱性蚀刻液；
S3，在所述第二萃取槽将所述富铜油相用硫酸铜溶液反萃产生分层的油相和第二水相；
S4，将所述第二萃取槽反萃产生的油相、第二水相分离，将所述油相引入至所述第一萃取槽中进行萃取，并将所述第二水相引入至电解槽中；
S5，在所述电解槽中将所述第二水相中的铜离子电解沉积；
S6，完成电解沉积铜后将所述电解槽中剩余的第三水相可作为步骤S3中的所述硫酸铜溶液。
2.根据权利要求1所述的一种碱性蚀刻废液回收铜的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述补充剂为可提供氯离子的氨类助剂，所述重新生成的碱性蚀刻液的PH值为9-10，其中氯离子的含量为140-180g/L。
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