JP2992739B2 - 化学めっき液の金属イオン回収装置および濾材 - Google Patents

化学めっき液の金属イオン回収装置および濾材

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学めっき液の老化廃
液中の有価成分を回収する回収装置および回収のために
用いる濾材に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュ−タ−等の電子機器の部品であ
る、プリント配線板の製造プロセスを例に挙げれば、ス
ル−ホ−ル銅・導体パタ−ンの形成に化学銅めっき液を
用いている。化学銅めっき液は析出反応により、液中の
銅イオンを金属銅として析出すると、析出量に対比して
めっき液中の銅イオン・還元剤・pH調整剤が減少する
ため、減少量に応じて銅イオン・還元剤・pH調整剤を
補給して、化学銅めっき液の成分濃度を一定に維持し作
業を継続している。一般的に銅イオンの補給源としては
硫酸銅溶液を用いており、還元剤、pH調整剤としてそ
れぞれホルマリン、苛性ソ−ダ溶液を用いている。しか
し、化学銅めっきの欠点として、前記の析出反応により
化学銅めっき液中に硫酸ソ−ダ、ギ酸ソ−ダが生じ蓄積
する。また、エア−撹拌により大気中の炭酸ガスを吸収
するため炭酸ソ−ダが生じ蓄積する。これ等の塩が蓄積
して高濃度に至ると、析出する化学銅めっきの金属皮膜
は物性が劣る脆いめっき皮膜となる。また、析出するめ
っき皮膜にはコブ状の突起(ノジュ−ル)が発生しやす
くなる傾向にあり、めっきレジスト上への銅落ちと称す
る異常析出が発生しやすくなる。そのため、化学銅めっ
き液中の上記の塩の濃度を管理し、一定量に達すると廃
棄して新しい液に更新している。
【0003】現在、この化学銅めっき液の老化廃液処理
としては、産業廃棄物処理業者に処理を委託したり、も
しくは、プリント配線板の製造業者自身が有する排水処
理施設において、金属分を凝集沈降し希釈放流している
が、この化学銅めっき液の成分は、金属イオン以外にも
大量のキレ−ト剤等が含まれているため、近年、環境汚
染の問題や廃液中の有価資源の回収・再利用という観点
から、化学銅めっき液の老化廃液中の有価資源である、
銅イオンは金属銅とし、また、キレ−ト剤は晶析分離し
て回収する等の再資源化、再利用化が積極的に行われる
ようになってきた。従来の化学めっき廃液中の金属イオ
ンの回収方法は、いくつか有るが一般的には以下の方法
で行われている。一つは東京鍍金材料協同組合発行の
『めっき技術ガイドブック』の19項、めっき排水に述
べられているように、電気分解法により陰極へ金属とし
て析出分離する方法でる。二つは財団法人工芸財団発行
の『製造科学研究所研究報告(1988年No.11
2)』に述べられているように、化学めっき液の老化廃
液を加温し、無機粉体を混入して金属イオンを粉体上に
金属として析出分離する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】化学めっき液の老化廃
液中の金属イオンの回収は、一般的には前記したような
方法で行われている。しかし、従来の方法である電気分
解法は、化学めっき液の老化廃液中の金属イオンの濃度
が薄くなるに従い電気分解の効率が悪くなるため、回収
のための電気エネルギ−の効率も劣る結果となる。その
ため、電気分解用の設備規模が大きくなり、特殊な電極
を必要とする等の欠点が有り、また、化学めっき液の老
化廃液によっては金属イオン回収後、有価成分であるキ
レ−ト剤を回収しようとする場合、電気分解により化学
めっき液の老化廃液中のキレ−ト剤が電解酸化し、回収
後のキレ−ト剤に不純物を含むことになり、高純度を必
要とする化学めっきの薬品として再利用するには適さ無
いことになる。次に、無機粉体析出法は、短時間に金属
イオンを析出回収するには好適な方法であるが、析出し
た金属粉の分離に特別の設備を必要とし、また分解槽に
析出した金属の除去が困難で、分解槽に析出した場合に
は、人手により分解槽から析出した金属を剥離除去しな
ければならない問題がある。本発明の目的は、上記の課
題を解決することにあり、化学めっき液の老化廃液中の
金属イオンの回収において、金属イオンの回収を小規模
設備で効率良く行い、また、再利用するキレ−ト剤に不
純物を含ませてしまうことなく、容易に金属イオンを金
属として回収することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、化学めっき液の老化廃液貯槽と、該老化
廃液貯槽に接続され該老化廃液貯槽内の老化廃液を移送
して該老化廃液貯槽に戻すよう循環移送するための送液
配管と、該送液配管の途中にそれぞれ介在接続された循
環ポンプおよび金属イオンを還元反応で析出させる触媒
となる金属を付着させた濾材を装填した濾過器とを具備
し、化学めっき液の老化廃液中の金属イオンを前記濾材
に還元析出させ回収するようにしている。また、化学め
っき液の金属イオン回収用濾材を、濾材に化学めっき液
の金属イオンを還元反応で析出させる触媒となる金属を
付着させたものとしている。
【0006】
【作用】処理液中の固液分離するための濾材は、液との
接触面積が非常に大きく、これに金属イオンを析出させ
る触媒となる金属を付着して、化学めっき液の老化廃液
を循環した場合、めっき液中に多数の被めっき物を投入
したのと同じ効果が得られ、短時間に金属イオンをめっ
き反応で析出させ回収・除去することができる。
【0007】
【実施例】
〈実施例1〉以下に本実施例について図1を用いて説明
する。化学銅めっきの析出反応で生じた塩の濃度が、管
理限界に達した化学銅めっき槽1の化学銅めっき液2
は、送液ポンプ3で送液配管4を経由して廃液貯槽5に
移送される。廃液貯槽5の化学銅めっき液2は、加温用
ヒ−タ6で所定の温度に昇温される。化学銅めっきの析
出反応に必要な十分な量の還元剤、pH調整剤を添加し
循環ポンプ7で送液配管8を経由し、金属イオンを析出
させる触媒となる金属を付着した濾材9を装填した濾過
器10を通過し廃液貯槽5に戻り、一定の時間循環濾過
を行う。この循環濾過により、化学銅めっき液中の銅イ
オンが、濾材9に金属銅として析出する。
【0008】具体的な処理条件を示すと、廃液貯槽5の
化学銅めっき液量は、約2600lで廃液中の銅濃度は
2.5〜2.7g/lであり、加温用ヒ−タ6で65〜
75℃に昇温した。循環ポンプ7で1分間当り500〜
600lを濾過器10に送液した。濾材9は、あらかじ
め市販のパラジウム触媒溶液に2〜3分間浸漬したの
ち、2〜3分間流水中で水洗し、水洗中から取り出し3
〜4分間液きりを行った。そして、洗浄水を循環できる
濾過器に再度装填して、10〜15分間水洗したのち、
濾過器10に20本装填した。濾材9は市販の20イン
チのカ−トリッジタイプのフィルタ−を用いた。濾材9
のメッシュは10ミクロンメ−タを用いた。濾材9は本
来めっき液中のごみ、有機物を除去するものである。ま
た、濾材9は新品のものを用いてもよいが、めっき作業
で使用され、交換、廃棄処分するものを使用すれば十分
である。また、化学銅めっき液の銅イオン除去時、還元
剤はホルマリンを用いて濃度を循環開始時3〜4ml/
lにコントロ−ルした。pH調整剤は苛性ソ−ダ溶液を
用い循環開始時pHを12.5〜12.8にコントロ−
ルした。還元剤、pH調整剤とも循環開始後は補給を停
止した。化学銅めっき液2の循環は180分間行なっ
た。
【0009】本実施例では化学銅めっき液の場合につい
て説明したが、他の金属めっき液である化学金めっき
液、化学ニッケルめっき液等にも適用できることは云う
までもない。また、金属の回収は濾材を回収することに
より、また、回収した濾材を処理することにより容易に
行なわれ、再利用するキレート剤に不純物が含まれるこ
ともない。また、本実施例では化学銅めっき槽1の付帯
機器関係の説明は省いてある。表1に実施例1による銅
イオンの除去結果を示す。
【0010】
【表1】
【0011】〈実施例2〉以下に実施例2について図2
を用いて説明する。塩の濃度が管理限界に達した、化学
銅めっき作業終了直後の液を廃液するとき、化学銅めっ
き槽1の化学銅めっき液2は、冷却することなく直接送
液ポンプ3で、送液配管4を経由し、濾材11を装填し
た濾過器12を通過し、廃液貯槽13に移送される。化
学銅めっき液2に含まれる銅イオンは、濾材11に、金
属銅として析出する。この時、化学銅めっき液2に含ま
れる銅イオンを完全に除去することは困難なため、廃液
貯槽13に移送した化学銅めっき液2は、実施例1と同
様の処理を行い銅イオンを除去する。
【0012】具体的な処理条件および結果を示すと、化
学銅めっき槽1の化学銅めっき液2は、化学銅めっき作
業が終了した直後のため、液温は70〜72℃に保たれ
ており、銅濃度・ホルマリン濃度・pHは各々2.5〜
2.7g/l、2〜3ml/l、12.3〜12.5に
コントロ−ルされている。液量は、約2600lであ
る。濾過器12には、あらかじめ触媒処理した濾材11
を装填した。送液ポンプ3で廃液貯槽13に、化学銅め
っき液2を1分間当たり100〜150lを移送した。
移送終了後、廃液貯槽13の化学銅めっき液2を加温用
ヒ−タ14で65〜75℃に昇温し、循環ポンプ15で
1分間当り500〜600lの量を循環配管16を経由
し、あらかじめ触媒処理した濾材17を装填した濾過器
18に送液した。濾材11および濾材17は、あらかじ
め市販のパラジウム触媒溶液に2〜3分間浸漬したの
ち、2〜3分間流水中で水洗し、水洗中から取り出し3
〜4分間液きりを行った。そして、洗浄水を循環できる
濾過器に再度装填して、10〜15分間水洗したのち、
濾過器12および濾過器18に20本装填した。濾材1
1および濾材17は市販の20インチのカ−トリッジタ
イプのフィルタ−を用いた。濾材11および濾材17の
メッシュは10ミクロンメ−タを用いた。濾材11およ
び濾材17は本来めっき液中のごみ、有機物を除去する
ものである。また、濾材11および濾材17は新品のも
のを用いてもよいが、めっき作業で使用され、交換、廃
棄処分するものを使用すれば十分である。化学銅めっき
液2を化学銅めっき槽1から、廃液貯槽13に送液する
とき20分間要した。また、廃液貯槽13での循環は1
80分間行なった。
【0013】本実施例では化学銅めっき液の場合につい
て説明したが、他の金属めっき液である化学金めっき
液、化学ニッケルめっき液等にも適用できることは云う
までもない。また、金属の回収は濾材を回収することに
より、また、回収した濾材を処理することにより容易に
行なわれ、再利用するキレート剤に不純物が含まれるこ
ともない。また、本実施例では化学銅めっき槽1の付帯
機器関係の説明は省いてある。表2に実施例2による銅
イオンの除去結果を示す。
【0014】
【表2】
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、化学めっき液の老化廃
液中の金属イオンの処理を、短時間に金属として除去で
き、金属の回収は濾材の交換作業で簡単にできる。ま
た、回収装置を非常に小規模で安価にすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の化学銅めっき液の金属イオン回収装置
の実施例1の構成を示す図である。
【図2】本発明の化学銅めっき液の金属イオン回収装置
の実施例2の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 化学銅めっき槽 2 化学銅めっき液 3 送液ポンプ 4 送液配管 5、13 廃液貯槽 6、14 加温用ヒ−タ 7、15 循環ポンプ 8、16 循環配管 9、11、17 濾材 10、12、18 濾過器
フロントページの続き (72)発明者 小林 史郎 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (72)発明者 鳥羽 律司 東京都港区虎ノ門四丁目1番40号 日鉱 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−157959(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 18/00 - 18/54 B01D 35/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学めっき液の老化廃液を収容する老化
    廃液貯槽と、前記老化廃液貯槽に接続され前記老化廃液
    貯槽内の老化廃液を移送して前記老化廃液貯槽に戻すよ
    う循環移送するための送液配管と、前記送液配管の途中
    に介在接続された循環ポンプ及び金属イオンを還元反応
    で析出させる触媒となる金属を付着させた濾材を装填し
    た濾過器とを具備し、前記老化廃液中の金属イオンを前
    記濾材に還元析出させ回収することを特徴とする化学め
    っき液の金属イオン回収装置。
  2. 【請求項2】 濾材に化学めっき液の金属イオンを還元
    反応で析出させる触媒となる金属を付着させたことを特
    徴とする金属イオン回収用濾材。
  3. 【請求項3】 濾材に化学めっき液の金属イオンを還元
    反応で析出させる触媒となるパラジウムを付着させたこ
    とを特徴とする金属イオン回収用濾材。
  4. 【請求項4】 化学めっきに使用した化学めっき液を収
    容する貯槽と、前記貯層に接続され、前記貯槽内の化学
    めっき液を移送して前記貯層に戻すための送液配管と、
    前記送液配管の途中に介在接続され、前記送液配管に前
    記貯槽内の前記化学めっき液を移送する手段と、前記送
    液配管の途中に介在接続され、金属イオンを還元反応で
    析出させる触媒となる金属を付着させた濾材を装填した
    濾過器とを具備し、前記化学めっき液に前記濾過器を通
    過させて前記化学めっき液中の金属イオンを前記濾材に
    還元析出させることを特徴とする化学めっき液の金属イ
    オン回収装置。
  5. 【請求項5】 化学めっき液を収容する化学めっき槽
    と、前記化学めっき槽に接続され、前記化学めっき液を
    移送するための送液配管と、前記送液配管に接続され、
    金属イオンを還元反応で析出させる触媒となる金属を付
    着させた濾材を装填し、前記送液配管から移送されてき
    た前記化学めっき液を通過させ前記化学めっき液中の金
    属イオンを前記濾材に還元析出させる濾過器とを具備す
    ることを特徴とする化学めっき液の金属イオン回収装
    置。
  6. 【請求項6】 化学めっき液を収容し、化学めっき処理
    に用いられる第一槽と、化学めっきに使用した化学めっ
    き液を収容する第二槽と、前記第一槽と前記第二槽とに
    接続され、前記第一槽内の化学めっき液を前記第二槽へ
    移送するための第一の送液配管と、前記第二槽に接続さ
    れ、前記第二槽内の化学めっき液を移送して前記第二層
    に戻すための第二の送液配管と、前記第二の送液配管の
    途中に介在接続され、金属イオンを還元反応で析出させ
    る触媒となる金属を付着させた濾材を装填した濾過器と
    を具備し、前記第二槽内の化学めっき液に前記濾過器を
    通過させて化学めっき液中の金属イオンを前記濾材に還
    元析出させることを特徴とする化学めっき液の金属イオ
    ン回収装置。
  7. 【請求項7】 前記第一の送液配管の途中に介在接続さ
    れ、金属イオンを還元反応で析出させる触媒となる金属
    を付着させた濾材を装填した第二の濾過器を有し、前記
    第一槽内の化学めっき液に前記第二の濾過器を通過さ
    せ、化学めっき液中の金属イオンを前記濾材に還元析出
    させることを特徴とする請求項6記載の化学めっき液の
    金属イオン回収装置。
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