JP2997110B2 - エッチング液の処理方法 - Google Patents
エッチング液の処理方法Info
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Description
チング液の処理方法に関するもので、特に当該エッチン
グ液を隔膜電解処理するとともに、そこで発生する塩素
ガスを別のエッチング液の再生処理に用いる方法に関す
るものである。
は、塩化銅エッチングを行って必要な配線部分以外を溶
解させるようにしている。当該エッチング工程中で
を含むエッチング液は、環境汚染防止上および経済的要
請から再生し、エッチング操作に再利用することが望ま
しく、従来からその再生方法が種々検討されている。最
も知られた方法は、エッチング液中のCuClを塩酸お
よび過酸化水素によって塩化第二銅CuCl2に再生す
る方法である。
からエッチングによって液中に溶解された銅分がすべて
塩化第二銅CuCl2となって蓄積されるため、CuC
l2液が過剰となってしまう。
ッチング液を廃液として処理場に移送して処理している
が、廃液の処理あるいは移送の途中における汚染が公害
の発生を生じる恐れがあった。
に代えて、このようなエッチング廃液を電解処理するこ
ととして、廃液を給送する陽極側で発生する塩素により
塩化第一銅CuClを塩化第二銅CuCl2として塩素
化してエッチング液を再生するとともに、同様に液を給
送する陰極側で銅イオンを還元して金属銅として析出回
収することが特公昭56−17429号公報等において
提案され、実用化されている。
の液組成を調整することを、薦めている。
を取り出すだけであれば、当該廃液に鉄粉を投入し、イ
オン化傾向の差により銅を還元する、いわゆるセメンテ
ーションを用いることも可能である。
56−17429号による電解法に基づく銅回収方法
は、エッチング廃液を電解槽の陰極室及び陽極室に夫々
給送し、特に陰極室の液組成を第一銅および第二銅イオ
ンの銅換算濃度65g/l以下に保持する等、液組成の
管理、陰極液・陽極液の供給量調整、圧力バランス管理
等、操作に手間がかかる。また、当然発生すると考えら
れる塩素ガスの処理方法が明記されておらず、放出塩素
ガスにより作業環境が悪化する恐れがある。
が過剰となり、液の再利用ができず、資源を廃棄処理し
ていたので、環境汚染の防止にならず、経済的要請に応
えることができない。
題に鑑み、簡単な操作で、しかも低い運転コストでエッ
チング廃液を処理するとともに発生する塩素ガスを系外
に放出することなく、安全に有効利用することを課題と
する。
一つには、モドアクリル、酢酸ビニル、ポリエステル、
塩化ビニリデンのいずれか一種でなる隔膜を有した電解
槽の陰極室に、塩化第一銅含有エッチング液をエッチン
グ槽から導き、金属銅を回収する工程と、銅回収後の液
を上記電解槽の陽極室に導き、含有する1価の銅イオン
を2価の銅イオンに酸化して当該イオンを含有する液を
上記エッチング液に戻す工程と、上記陽極室での酸化反
応の際に発生する塩素ガスを、上記とは別ルートでエッ
チング槽から引き出した塩化第一銅含有エッチング液に
接触させて、当該液を酸化して、しかる後に上記エッチ
ング槽へ戻す工程とにより、解決した。また、モドアク
リル、酢酸ビニル、ポリエステル、塩化ビニリデンのい
ずれか一種でなる隔膜を有した電解槽の陰極室に、塩化
第一銅含有エッチング液をエッチング槽から導き、金属
銅を回収する工程と、銅回収後の液を、別ルートでエッ
チング槽から引き出した塩化第一銅含有エッチング液と
合流させる工程と、前記金属銅回収工程で発生する塩素
ガスを、合流液に接触させて、当該合流液を酸化して、
しかる後に上記エッチング槽へ戻す工程とによっても、
上記課題を解決することができる。
電解法と塩素ガス法の両方で処理することを内容とする
もので、とりわけ、隔膜電解の陽極室で発生する塩素ガ
スすべてを塩素ガス法に利用するので、全く無駄が生じ
ない。
188号公報で指摘されるように、従来は理論上のみの
再生方法と考えられていたが、本発明者はその有効性を
確認するとともに、当該公報で言及されている「環境衛
生上の問題」を、特に本方法のために開発した密閉型の
電解槽を使用し、吸収塔を併用することにより回避する
ことに成功した。
換膜とは別のものを選択することにより所定の成果を奏
するものであり、以下にその詳細な工程を説明する。
クリル、酢酸ビニル、ポリエステル又はサラン(商品
名、塩化ビニリデン)は、陰極中に存在する銅の塩素
錯体が陽極側に移動することを制限し、多少の液面の揺
れ等では、陰極液と陽極液の混合が起こらない程度の気
密性を有し、できるかぎり電気抵抗の小さいものであ
り、耐薬品性、とりわけ耐塩素化性に優れるものであ
って、膜自体が複極を形成しない、電気的に中性、即
ち、極性を持たないものである等の特性を有するもので
ある。
際の過電圧を低下させる機能を有するものが求められ、
白金や、寸方安定アノード(dimentionaly stable anod
e、DSAと略称される)と称されるRuO2-Sb/Ti、IrO2-P
t/Tiを用いるのが好ましい。陰極には、銅を用いるのが
好ましい。これらの電極仕様により、液に全く不純物を
溶出させることなく、また電極板から剥離しやすい銅の
結晶を得ることができる。
第二銅を含有するエッチング液を、先ず隔膜電解槽の陰
極室に導く。循環する陰極液の流入・流出する当該陰極
室内で、過剰の1価の銅イオン及び2価の銅イオンは還
元電析され、金属銅が回収される。
環系から抜き出して陽極室に導く。当該陽極室内では、
塩素イオンが電子を失って塩素ガスが発生する。当該塩
素ガスは、吸収塔に導かれる。塩素ガスの発生により塩
素濃度を減じ1価の銅イオンを2価の銅イオンに電解酸
化された液は、陽極側の循環系から抜き出されて再生エ
ッチャントとしてエッチング槽に戻される。
塩化第二銅を含有するエッチング液を、隔膜電解槽に導
く他に、吸収塔に導く。隔膜電解槽で発生し当該吸収塔
に導かれた塩素ガスによって、当該エッチング液は、
た塩化第二銅液は、再生エッチャントとしてエッチング
槽に戻される。
室を出る液を陽極室に導くことなく、吸収塔に導かれる
エッチング液に合流させてもよい。この場合、陰極室で
の反応に伴い、電解槽の隔膜を透過して陽極側へ移動す
る塩素イオン及び銅の塩素錯体が酸化され、塩素ガスが
発生するので、これを吸収塔へ導くことにより、前記合
流エッチング液は、再生される。再生された液は、再生
エッチャントとしてエッチング槽に戻される。この場合
には、陽極室から発生する塩素ガスが少量となるので、
塩酸と過酸化水素を補助的に添加して、合流エッチング
液の酸化再生に用いてもよい。
生を極力抑えるように考慮されていた塩素ガスを、完全
密閉された系内においてエッチング液の再生に積極的に
利用するものである。
に説明する。
l(うち1価の銅イオン8.6g/l)、塩素成分300g/
lの組成からなるエッチング液を9.6ml/minの流量
で、先ず、モドアクリル製隔膜を有し電解電圧2.1V
の隔膜電解槽1の陰極室(電極;Cu)に導く。循環陰
極液の流入・流出する当該陰極室内で、過剰の1価の銅
イオン及び2価の銅イオンを還元電析し、析出された金
属を調べたところ、銅成分が93.9%である結果を得
た。回収銅の量は、51.7g/hであった。回収銅1g
あたりの電解電力は2.03Wh/gであった。
環系から抜き出して陽極室(電極;RuO2−Sb/T
i)に導く。当該陽極室内では、塩素イオンが電子を失
って66.2g/hの塩素ガスが発生する。当該塩素ガス
は、吸収塔2に導かれる。塩素ガスの発生により塩素濃
度を減じ1価の銅イオンを2価の銅イオンに電解酸化さ
れ、陽極側の循環系から抜き出された液の組成は、銅成
分30.8g/l(うち1価の銅イオン0.0g/l)、塩素
成分185g/lであった。当該液は、再生エッチャント
としてエッチング槽3に戻される。
(うち1価の銅イオン8.6g/l)、塩素成分300g/l
の組成からなるエッチング液を、隔膜電解槽1に導く他
に、200ml/minの流量で吸収塔に導く。隔膜電解槽1
で発生し当該吸収塔2に導かれた上記塩素ガスによっ
て、当該エッチング液を酸化した。その結果得られた液
の組成は、銅成分121g/l(うち1価の銅イオン0.
0g/l)、塩素成分304g/lであった。即ち、塩化第二
銅液として再生されたことが確認された。当該液は、再
生エッチャントとしてエッチング槽3に戻される。
l(うち1価の銅イオン8.9g/l)、塩素成分302g/
lの組成からなるエッチング液を8.33ml/minの流量
で、先ず、モドアクリル製隔膜を有し電解電圧2.0V
の隔膜電解槽1の陰極室(電極;Cu)に導く。循環陰
極液の流入・流出する当該陰極室内で、過剰の1価の銅
イオン及び2価の銅イオンを還元電析し、析出された金
属を調べたところ、銅成分が97.5%である結果を得
た。回収銅の量は、45.1g/hであった。回収銅1g
あたりの電解電力は2.3Wh/gであった。
環系から抜き出して、エッチング槽3で生じ、銅成分1
21g/l(うち1価の銅イオン14.2g/l)、塩素成分
302g/lの組成からなる別のエッチング液に合流し
た。銅成分117g/l(うち1価の銅イオン14.5g/
l)、塩素成分297g/lの組成からなる当該合流液を、
100ml/minの流量で吸収塔2に導く。
Ti−Sb)内では、前記陰極室での反応に伴い、隔膜
を透過して陽極側へ移動する塩素イオンが酸化され、5
9.7g/hの塩素ガスが発生する。当該塩素ガスは、吸
収塔2に導かれる。
した。その結果得られた液の組成は、銅成分117g/l
(うち1価の銅イオン0.0g/l)、塩素成分304g/l
であった。即ち、塩化第二銅液として再生されたことが
確認された。当該液は、再生エッチャントとしてエッチ
ング槽3に戻される。
本発明は以下の効果を奏するものである。
素ガス法の両方で処理するので、無駄なく当該液を再生
することができ、また90%以上の高純度の銅を回収す
ることができる。
ング廃液を電解槽の陰極側と陽極側の両方に給送するの
ではなく、陰極側のみに給送しているので、給送バラン
スの調整が容易である。
銅の塩化第二銅への変換は必要なことが多く、余剰廃液
を生ぜず、また環境汚染の問題も生ずることのない本発
明の処理方法は、極めて有効である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 モドアクリル、酢酸ビニル、ポリエステ
ル、塩化ビニリデンのいずれか一種でなる隔膜を有した
電解槽の陰極室に、塩化第一銅含有エッチング液をエッ
チング槽から導き、金属銅を回収する工程と、 銅回収後の液を上記電解槽の陽極室に導き、含有する1
価の銅イオンを2価の銅イオンに酸化して当該イオンを
含有する液を上記エッチング液に戻す工程と、 上記陽極室での酸化反応の際に発生する塩素ガスを、上
記とは別ルートでエッチング槽から引き出した塩化第一
銅含有エッチング液に接触させて、当該液を酸化して、
しかる後に上記エッチング槽へ戻す工程とを有すること
を特徴とする塩化第一銅含有エッチング液の処理方法。 - 【請求項2】 モドアクリル、酢酸ビニル、ポリエステ
ル、塩化ビニリデンのいずれか一種でなる隔膜を有した
電解槽の陰極室に、塩化第一銅含有エッチング液をエッ
チング槽から導き、金属銅を回収する工程と、 銅回収後の液を、別ルートでエッチング槽から引き出し
た塩化第一銅含有エッチング液と合流させる工程と、 前記金属銅回収工程で発生する塩素ガスを、合流液に接
触させて、当該合流液を酸化して、しかる後に上記エッ
チング槽へ戻す工程とを有することを特徴とする塩化第
一銅含有エッチング液の処理方法。
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