JPS59196793A - エツチング液の回収方法 - Google Patents

エツチング液の回収方法

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JPS59196793A
JPS59196793A JP6840983A JP6840983A JPS59196793A JP S59196793 A JPS59196793 A JP S59196793A JP 6840983 A JP6840983 A JP 6840983A JP 6840983 A JP6840983 A JP 6840983A JP S59196793 A JPS59196793 A JP S59196793A
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organic solvent
ions
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aqueous solution
fecl3
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Morio Watanabe
渡辺 彭夫
Yamaji Nishimura
西村 山治
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NISHIMURA WATANABE CHIYUUSHIYUTSU KENKYUSHO KK
Solex Research Corp
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NISHIMURA WATANABE CHIYUUSHIYUTSU KENKYUSHO KK
Solex Research Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46Regeneration of etching compositions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 む( Co 、 Ni 、 Ou 、 Mn 、 Or
 、 Zn 、 Pb, Sn  等の重金属イオンが
7種以上含有していてもよい)水溶液から,FeCZ,
含有エツチング液を回収する方法に関する。
従来から例えば電子回路のエツチング液としてFe”i
度soo g,/z 、  Oz 濃a 3 go g
/f程度のFeOL3が利用されているが、その使用済
み廃液はF’e2+濃度10θ一/ 、2 o g,/
i程度に増加したり、Ou2+濃度10−sog,/を
又は” (a 11 10 −、2!一に増加して排出
されており,現在それを中和処理しているのが実状であ
る。しかし中和に要するアルカリ費用が;Wむことや、
含有するNi 、 Co 、 Ou 、 Zn 等の有
価金属を回収できない等の欠点がある。
本発明は従来法の欠点を克服するためになされたもので
,以下の工程からなるものである。
まずエツチングに使用されたFθ2+イオン濃度が増加
したり、Cu 、 Ni 、 coイオン等の重金属イ
オン濃度が増加した場合、必要に応じて廃液を公知な酸
化法である(J、ガス酸化や電解酸化法、あるいは薬品
酸化によりFes+イオンに変換後。
中性燐酸エステルの群及びアルキルアミンの群よりなる
群から7種又はコ種以上が選択され石油系炭化水素で希
釈された有機溶媒を接触させて5次式に示すように該廃
液中のFeイオンを鉄塩化物錯体として有機相へ抽出す
る第1工程。
FeCf、 + HOA +2TBP ”:; HFe
(J4−.2TBP  −−−−(1)(aq)  (
aq)  (org)   (org)Fe(J、−1
−HOi−1−R,NqR,NH−F’eOj!、  
=−・−(2)(aq)  (aq) (org)  
 (org)(式中R,Nは第3級アミン、TBPはト
リブチルホスフェート、aqは水相、orgけ有機相を
それぞれ表わし以下同様とする) 次に第1工程からの鉄塩化物錯体を抽出含有する有機溶
媒に水を接触させることにより1次の(3)式、(q)
式に示すように鉄塩化物錯体を水相に剥離すると共に有
機溶媒を再生する第一工程。
HFeCf4−.2TBP+H,O七、2TBP−1−
FeCf、 +HCJ!、  ・−(,71(org)
   (aq)  (org)   (aq、)R8N
H−FeOJ!4+H7O,R3N−1−FeCl4.
+HCf  ・・、−(4)(Org)   (aq)
  (Org)  (aq)再生された有機溶媒は再び
鉄塩化物錯体を抽出するために第1工程へ循環される。
回収されたFeC4,−)−H(:4水溶液は、エツチ
ング液として利用するにはFe3+イオンが不足してい
るので1次の第3工程にて水酸化鉄を加えて遊離HCI
をFeC13として回収する。水酸化鉄として水酸化第
1鉄を加えた場合(5)式のように反応する。
ysF”(OH)3 + FeCl−3+ HC’ ”
”; / ’/、、 FeC1,+H,O・・・(51
(固体)     (aq)      (aq)  
  (aq)Fe3+イオンを供給され、 FeCl3
濃度が高くなった液はエツチング用として再利用するこ
吉が可能である。
また1次の(乙)式に示すように水酸化第1鉄吉CL、
ガスを加えることにより回収エツチング液のrscz、
濃度をさらに上昇させることが可能である。
% Fe(OH)2+ Fe(J、+ HCf +′/
4C1□舞/ % FeCJL、 + H,O−・(固
体)    (aq)       (ガス)    
  (aq)   ・・ (乙)本発明(は上記第1工
程から第3工程までを組み合せることにより、エツチン
グ用として再使用できるF′eCi3含有液を回収する
経済性ある廃水処理方法を提供するものである。また1
本発明方法はエツチング液のみならず、本質的にFeイ
オンとC1イオンを含有する水溶液からFeCJ!3液
を回収するもので、必ずしもエツチング液用に限定する
ものではなく、他の用途にも適用することが可能である
本発明で使用する抽出剤のうち、中性燐酸エステルは下
記の(A1−(D)に示す化合物である:(A)   
   (Bl     fc)     (D)o  
           o            o
’         。
11I RO−P−ORRO−P−RRO−P−RR−P−R1
11 0RORRR (式中Rは一般にグ〜/11.個の炭素原子を含むアル
キル基である)。
実施例で示すTBP (トリブチルホスフェート)は上
記囚の群に属し、アルキル基はC4,H、である。
本発明で使用する第1級ないし第3級アルキルアミンは
次の群より選択される: (it  RNH2で表わされる第1級アミンRは一般
にグル2’1個の炭素原子を含むアルキル基で、その代
表的なものとして次に示すものがよく用いられる: OH,C(OH3)20H20(OH3)2CM、C(
CH,)、。
’  −OH,C(CH,)20H2C(OH8)2N
H。
(If)  Rt”Hで表わされる第2級アミンRは一
般に7〜.27個の炭素原子を有するアルキル基で、そ
の代表的なものとして次に示すものが用いられる: (IID  Rs Nで表わされる第3級アミンRは、
一般に7〜.22個の炭素原子を廟するアルキル基で代
表的なものを示す: (CB、CH、CH,0H2CH,0H2CH,CH,
)、−N本発明で使用する希釈剤は芳香族系炭化水素。
脂肪族系炭化水素が使用される。またこれらの混合物も
当然使用され、ケロシンの如き雑多な炭化水素の混合品
もよく使用される。
有機溶媒中の抽出剤濃度は2〜90%(容積)である。
必要に応じて改質剤としてg〜、7グ個の炭紫原子をも
つ篩級アルコールを添加してもよい。
抽出剤濃度は対象とする水溶液中のFeイオンfI#度
、全塩素イオン濃度(T・C1−濃度)、共存する重金
属イオンやアニオンの濃度、性状によって決定される。
本発明で原料となる主としてFeイオンと01イオンを
含有する水溶液は、必ずしもエツチング廃酸だけでなく
任意の水溶液が使用でき、αイオンが不足している場合
別途に添加したものをも含むものである。
本発明で原料溶液に含有するye  イオンを酸化する
方法として5例えば公知の方法であるOf、ガスの吹き
こみによる酸化法、  H2O2の如き薬品添加酸化法
及び電解酸化法の如き電気化学的方法を採用することが
できる。いずれも対象液のy e 2+イオンとFe’
+イオンとの濃度比、共存するアニオンの種類等によっ
て酸化力法が決定される。
以下に本発明の詳細を添付図に基づき具体的に説明する
が1本発明はこれに限定きれるものではない。
第1図は主としてFeイオンとC1イオンを含有する任
意の水溶液からエツチングに再使用できる高濃度Fee
l、含有液を回収するフローシートを示す。
第1工程ではIl’eイオンとC1イオンを含イ1する
水溶液/をHFeOf4の抽出工程−へ・嗜き、 有機
溶媒3と接触させることにより、該水@液中のFeイオ
ンを塩化物錯体として抽出する。水溶液/中のFe2+
イオンの斌により必要に応じてFe”十をFe”十に酸
化することかできる。次に第コニ程では、第1工程を出
た鉄塩化物錯体を抽出含有する有機溶媒を剥離工程ダヘ
導き、水と接触させることによりFeC!!、 −1−
HCJ、水溶液5を得。
同時に有機溶媒を再生する。第3工程では回収FecJ
!3−)−HOJ水溶液を溶解工程乙に導き、Fe(O
H)、 7を添加して余剰の遊離HCLを消費させると
共に、Feol、 濃度を上昇させ、再使用可能なFe
0J、エツチング液gを回収する。
第2図も原則的に第1図と同じ処理であるが。
例えば亜鉛の塩化物錯体のように鉄塩化物錯体き共抽出
されるような場合を考えた処理である。
第7エ程を出た鉄塩化物錯体を抽出含有する有機溶媒に
、@度の高いFeel s+ucz溶液Sを接触させて
有機相中の不純物を選択的に洗浄除去する工程りを経た
後に、水と接触させて鉄塩化物錯体を水相に移行せしめ
る剥離工程グに導く個所が異る。才だ剥離液(FθCハ
+ncz水溶液)左にFe(OH)27’を添加し、さ
らに生成したFe 2+イオンを酸化する目的でOf2
ガスを加える溶解工程乙が異なる。この方法は第1図の
方法に比較して回収エツチング液ざの濃度か置くなると
云う利点がある。
第3図は主としてFe3+イオンとCi−イオン(T−
at  a g o t+/h )を含有する水R4液
より鉄塩化物錯体を有機溶媒により抽出する抽出平衡曲
線f 示t。図中−0()B / 5 % TBP −
1−g 5 % n −/<ラフイン、−1−1−は!
係TBP−1−#)係T○A(トリオクチルアミン)を
それぞれ含櫓する有機溶媒によるものである。
第グ図は/S%TBP + g左%n−パラフィンの有
機溶媒に抽出された鉄塩化物錯体を水と接触させて剥離
した結果を示す剥離平衡曲線である。
以下に実施例に基づき本発明を説明する。
実施例 (1)抽出工程 実験にはエツチングに使用きれた次の液を使用した。
Fe”+    T−Of− 210g/I−ダo o g/f また抽出は/ 、t’% TBP−1−g 3%n−パ
ラフィンの有機溶媒を使用した。
抽出結果(接触時間70分間、湛度常温)を次に示す。
有機相        水 相 Fe”   T−Cf     ye3+   T−0
,!−/gめ ゲタ、Ωg、/1−   //デ、ざg
乙 /りq、qg/l有機相        水 相 Fθ’+   T−C!−Fe”     T−Of−
λ、りg/z   ゲタ、、2g/、g      s
o、λg/i    デ代sg/p(2)剥離工程 /S%TBP十g3%n−パラフィンの有機溶媒中に抽
出含有せしめた鉄塩化物@体の剥離試験には次の試料液
を使用した。
Fe3+    T−R− /gσ’1  ys、2g力 接触でせる水の量を変更して剥離した結果(平衡価)を
次に示す。
有機相     水 相 Fe”   T−C!A    Fe3+   T−O
f−その他の実験結果を含め第を図の剥離平衡曲線に示
す。
(3)回収工程 剥離液に水酸化鉄を加えて再使用可能なエツチング液を
回収する試験に次のような剥離液を使用した。
Fe3+      T@(4− 73gめ  3グ6g力 これにFe(OH)、を添加してpH/、gとしたとこ
ろ、Fe3+/ 79 g/て1 (Fec−1−、l
して、5− / +、乙g/l)となり、再使用0■能
なエツチング液となった。
次にFeC2,濃度がさらに高いエツチング液をつくる
実験を行った。剥離液はFe3+73gget、T−C
I−3グ6g/lのものである。
試料/lに対してFe(OH)2/ 、2 ’l 9 
f投入し。
次にOf、ガスをORP計を見ながら吹きこみ。
ye2+イオンが検知されないようになってから分析し
た結果1次の値を得た。
Fe”  20.2 メ、  T−Of  3 g O
g/11このV度はエツチングに充分利用でさるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるFeイオンとClイオンを含有す
る任童の水溶液から高濃度FeC1,、含有液を回収す
るフローシート図、第Ω図はイイ機溶媒中への共抽出物
質の洗浄工程を含む第1図と同様なフローシート図、第
3図は鉄塩化物錯体の抽出平衡曲線、第4図は鉄塩化物
錯体の剥離平衡曲線を示す図である。図中。 /a  * F e + CLイオン含含有水液液12
@ −HFeof 4抽出工程、 3・・有機溶媒、q
・・特許出願人  株式会社西村渡辺抽出研究所−J 第1図 第2図 8−に

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 本質的にFeイオンと01イオンを含有する水溶液より
    Fe(4,エツチング液を回収する方法において、 (N 上記水溶液中に存在するFes+/Fe”十の相
    対量により必要に応じてFe”+をFe”+ K酸化し
    た後、上記水溶液に中性燐酸エステルの群及びアルキル
    アミンの群の各群からなる群より7種又は、2種以上が
    選択され石油系炭化水素で希釈された有機溶媒を接触さ
    せて鉄塩化物錯体を抽出する第1工程。 (Bl  第1工程からの有機溶媒を、水に接触させて
    該有機溶媒中の鉄塩化物錯体を水相に剥離し、同時に有
    機溶媒を再生する第コニ程。 (C)  第コニ程の剥離液に水酸化第a鉄、又は水酸
    化第1鉄及びCi2ガスを加えて遊離HotをFeCZ
    3として回収する第3工程 からなることを特命とするエツチング液の回収方法。
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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