KR20040033146A - The recovery equipment and method of copper sulfate from spent soft etching solution for recycling etching solution - Google Patents
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Abstract
Description
소프트 에칭 폐액의 재활용을 위한 용해 유산동 회수 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PCB 제조시 각종 소프트 에칭공정에서 발생하는 에칭폐액을 재활용하기 위해 에칭폐액 속에 용해되어 있는 용해유산동을 회수하고 에칭폐액의 재사용을 가능하도록 하는 소프트 에칭 폐액의 재활용을 위한 용해 유산동 회수 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for recovering dissolved copper lactate for recycling of soft etching waste liquid, and more particularly, to recovering dissolved copper dissolved in etching waste liquid in order to recycle etching waste liquid generated in various soft etching processes in PCB manufacturing. The present invention relates to a method and apparatus for recovering dissolved copper lactate for the recycling of soft etching waste liquid.
일반적으로 모든 전자제품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB)은 집적 회로와 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 도입된 얇은 기판으로서 보통의 인쇄회로기판이 만들어지는 순서는 다음과 같다. 절연체인 에폭시 또는 베이클라이트 수지로 만든 얇은 기판에 구리 막을 입힌 후에, 원하는 회로 배선에 내부식성 도료를 인쇄한다. 그리고 구리를 녹일 수 있는 부식액에 인쇄된 기판을 담그는 에칭작업을 실시하면 내부식성 도료가 묻지 않은 부분은 부식되고, 그 후에 내부식성 도료를 제거하면 구리막이 원하는 형태로 도면화 된 규정된 회로만 남아 있게 된다. 이러한 부식 작업을 여러 번 반복하게 되면 에칭액 내의 구리농도가 증가하게 되고, 상기 구리농도가 50g/ℓ이상이 되면 에칭의 기능이 떨어져 제품의 품질을 저하시킴으로 인해 에칭액을 폐기 처리한다. 그러나 상기 폐기 처리하는 에칭폐액은 폐수를 발생시켜 심각한 환경오염을 야기하며, 제조 원가가 상승하는 등의 문제점이 발생하고 있어 에칭폐액의 재활용 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.In general, a printed circuit board (PCB) used in all electronic products is a thin board in which integrated circuits and electrical components such as resistors or switches are introduced. The order in which a normal printed circuit board is made is as follows. After coating a copper film on a thin substrate made of epoxy or bakelite resin as an insulator, a corrosion resistant paint is printed on the desired circuit wiring. When etching is carried out to immerse the printed substrate in a copper-melting corrosive solution, the corrosion-free paint is corroded, and then the corrosion-resistant paint is removed, leaving only the prescribed circuitry in which the copper film is drawn in the desired shape. Will be. When the corrosion operation is repeated several times, the copper concentration in the etching solution is increased, and when the copper concentration is 50 g / l or more, the etching function is degraded and the quality of the product is degraded, thereby treating the etching solution. However, the etching waste solution to be disposed of waste water is generated, causing serious environmental pollution, the production cost is increased, such a situation that there is an urgent need for a recycling method of the etching waste liquid.
종래에 사용되고 있는 재활용 방법에는 1992년 Yang 등이 출원한 중국 특허 1087389 와 같이 알루미늄(Al)을 사용하여 구리와 유산동을 재생하는 방법과, 1995년 호소다 슈지 외 3인이 출원한 PCT/JP 95/01673(등록번호 : 특허-0264446)과 같이 알칼리성의 염화 제2동 에찬트를 사용하여 에칭폐액을 재생하는 방법으로 추출용매를 이용하는 방법과, 에칭폐액을 공기로 냉각하여 유산동을 석출하는 방법 등이 있으며, 현재 국내외 업체에서 실시하고 있는 방법으로서는 에칭시 에칭액의 황산구리(CuSO4)농도를 측정하여 구리농도가 증가하면 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)를 보충하여 에칭액의 농도를 조절하여 소프트 에칭을 실시하고 있으며 보충한 양만큼의 에칭폐액은 폐기물업체에 의뢰하여 처리하고 있는 실정으로, 처리비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 발생되는 폐액으로 인하여 환경오염이 발생하는 등 많은 문제점이 있다.Recycling methods conventionally used include a method of regenerating copper and lactic acid copper using aluminum (Al), such as Chinese patent 1087389 filed by Yang et al. In 1992, and PCT / JP 95, filed by Shuji Hosoda and 3 others in 1995. / 01673 (Registration No .: Patent-0264446) to recover the etching waste liquid using alkaline cupric chloride etchant to extract the extraction solvent, the method of cooling the etching waste liquid with air to precipitate the copper lactate, etc. As a method currently performed by domestic and foreign companies, the copper sulfate (CuSO 4 ) concentration of the etching solution is measured during etching, and when the copper concentration is increased, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are added to the etching solution. Soft etching is performed by adjusting the concentration, and the amount of etching waste liquid that has been replenished is requested by a waste company for processing. There are many problems such as environmental pollution caused by the waste.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로,The present invention is created to solve the above conventional problems,
그 목적은 PCB 제조시 각종 소프트 에칭공정에서 발생하는 에칭폐액을 재활용하기 위해 에칭폐액 속에 용해되어 있는 용해유산동을 회수하고 에칭폐액의 재사용을 가능하도록 하는 소프트 에칭 폐액의 재활용을 위한 용해 유산동 회수 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The purpose of the method is to recover the dissolved lactate copper for recycling the soft etching waste liquid to recover the dissolved copper dissolved in the etching waste liquid in order to recycle the etching waste liquid generated in various soft etching processes during PCB manufacturing and to reuse the etching waste liquid. To provide a device.
본 발명은 인쇄회로기판의 소프트 에칭을 실시하는 에칭탱크와 에칭폐액의 수분 및 악취를 제거함과 동시에 에칭폐액을 증발·농축하는 증발농축탱크와, 상기 증발농축탱크에서 증발·농축된 후 유입된 에칭폐액을 1차 냉각하는 1차 냉각탱크와, 상기 1차 냉각탱크에서 1차로 냉각된 후 유입된 에칭폐액을 2차 냉각하는 2차 냉각탱크와, 상기 2차 냉각탱크의 상부 일측에 형성된 시드 투입구와, 상기 2차 냉각탱크의 하부 중앙에 연결되어 석출된 유산동 결정을 회수하는 결정회수장치와, 상기 2차 냉각탱크에 연결되어 유산동 결정이 회수되고 남은 에칭폐액을 유입시킨 후 황산, 과산화수소, 물을 첨가하여 일정농도의 에칭액을 다시 제조하여 재사용이 가능한 에칭액을 저장하는 재활용탱크와, 상기 에칭탱크와 재활용탱크의 연결 라인에 형성되어 냉각된 에칭액의 온도를 다시 회복시켜 주는 라인히터로 구성된 것을 특징으로 하는 소프트 에칭 폐액의 재활용을 위한 용해 유산동 회수 장치와,The present invention provides an etching tank for soft etching a printed circuit board, an evaporation concentration tank for removing moisture and odors of an etching waste liquid, and an evaporation concentration liquid for evaporating and concentrating the etching waste liquid, and an etching introduced after evaporation and concentration in the evaporation concentration tank. A primary cooling tank for primary cooling of the waste liquid, a secondary cooling tank for secondary cooling of the etching waste liquid introduced after the first cooling in the primary cooling tank, and a seed inlet formed at an upper side of the secondary cooling tank And a crystal recovery device connected to the lower center of the secondary cooling tank to recover the precipitated lactate copper crystals, and connected to the secondary cooling tank to recover the lactate copper crystals and inject the remaining etching waste solution into sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water. Re-produce a certain concentration of the etching solution by adding a recycling tank for storing the etching solution that can be reused, formed on the connection line of the etching tank and the recycling tank and cooled And dissolved copper sulfate recovery system for the recycling of soft etching waste liquid, characterized in that the line consists of a heater to recover to the temperature of the etching solution,
각종 소프트 에칭공정을 실시한 에칭폐액을 에칭탱크에서 증발농축탱크로 이동시키는 단계와, 상기 증발농축탱크로 유입된 에칭폐액의 수분 및 악취를 제거하여 1차 냉각탱크로 이동시키는 단계와, 상기 1차 냉각탱크로 유입된 에칭폐액을 냉각장치로 1차 냉각하여 2차 냉각탱크로 이동시키는 단계와, 상기 2차 냉각탱크로 유입된 에칭폐액에 유산동 시드(seed)를 투입하고 2차 냉각하며 방치시키는 단계와, 상기 2차 냉각탱크에서 석출된 유산동 결정을 결정회수장치로 회수하는 단계와, 유산동 결정이 회수되고 남은 에칭폐액을 재활용 탱크로 이동시키는 단계와, 이동된 상기 에칭폐액에 유산동 결정의 석출로 감소된 분량만큼의 황산과 과산화수소, 물을 첨가하여 소정의 농도로 환원시키는 단계와, 소정의 농도로 환원된 에칭액을 에칭탱크로 다시 보내 재활용하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 소프트 에칭 폐액의 재활용을 위한 용해 유산동 회수방법을 제공함으로써 발명이 추구하는 목적을 달성할 수 있다.Moving the etching waste liquid subjected to various soft etching processes from the etching tank to the evaporation concentration tank, removing the moisture and odor of the etching waste liquid introduced into the evaporation concentration tank, and then moving the etching waste liquid to the primary cooling tank; The step of cooling the etching waste flowed into the cooling tank to the secondary cooling tank by first cooling the cooling device, and adding a seed of lactic acid copper (etched) to the etching waste flowed into the secondary cooling tank (secondary cooling) Recovering the lactic acid copper crystals precipitated in the secondary cooling tank with a crystal recovery device, moving the etching copper liquid from which the lactic acid copper crystals have been recovered to a recycling tank, and depositing the copper copper crystals in the moved etching liquid Reducing sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water to a predetermined concentration by reducing the amount of sulfuric acid, and returning the etching liquid reduced to a predetermined concentration to the etching tank. The object pursued by the present invention can be achieved by providing a method for recovering dissolved copper lactate for recycling of the soft etching waste liquid, characterized in that the step of recycling.
도 1 은 본 발명 소프트 에칭폐액의 재활용을 위한 장치 구성도,1 is an apparatus configuration diagram for recycling of the soft etching waste liquid of the present invention,
도 2 는 본 발명의 증발농축장치 구성도,2 is a block diagram of an evaporation concentrator of the present invention;
도 3 은 본 발명의 에칭폐액의 재활용법에 관한 키 플랜도,3 is a key plan diagram related to the recycling method of the etching waste liquid of the present invention;
도 4 는 본 발명 실시예의 유산동 석출시 구리농도 변화,4 is a copper concentration change during precipitation of lactic copper in an embodiment of the present invention,
도 5 는 본 발명 실시예의 유산동 결정사진,5 is a lactic acid copper crystal picture of an embodiment of the present invention,
도 6 은 본 발명 실시예의 유산동 결정사진,6 is a lactic acid copper crystal picture of the embodiment of the present invention,
도 7 은 본 발명 실시예의 증발농축시간과 유산동 결정 석출 후 용액의 구리 농도 변화.Figure 7 is a change in copper concentration of the solution after the evaporation concentration time and crystallized copper lactate crystal of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(10) : 에칭탱크 (20) : 냉각탱크(10): etching tank (20): cooling tank
(21) : 1 차 냉각탱크 (22) : 2 차 냉각탱크(21): primary cooling tank (22): secondary cooling tank
(23) : 시드투입구 (24) : 결정회수장치(23): seed inlet (24): crystal recovery device
(30) : 증발농축탱크 (31) : 순환펌프(30): evaporative concentration tank (31): circulation pump
(32) : 공기방울 생성기 (33) : 히터(32): bubble generator 33: heater
(34) : 온도계 (35) : 수위조절센서(34): thermometer (35): water level sensor
(36) : 송풍기 (37) : 포집탱크(36): blower (37): capture tank
(38) : 프로펠러 (40) : 재활용 탱크38: propeller 40: recycling tank
(50) : 냉각장치 (51) : 냉각라인(50) Cooling device (51): Cooling line
(60), (61), (62) : 펌프 (70) : 라인히터60, 61, 62: Pump 70 Line Heater
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 문제점을 해결하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.The construction and the operation of the embodiment of the present invention to accomplish the object as described above and to solve the problems in the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명 소프트 에칭폐액의 재활용을 위한 장치 구성도를 도시한 것이고, 도 2 는 본 발명의 증발농축장치 구성도를, 도 3 은 본 발명의 에칭폐액의 재활용법에 관한 키 플랜도를 도시한 것으로, 인쇄회로기판의 소프트 에칭을 실시하는 에칭탱크(10)와, 상기 에칭탱크(10)에 연결되어 펌프(60)에 의해 에칭폐액이 유입되어 에칭폐액에 포함된 수분 및 악취를 제거하는 증발농축장치(30)와, 상기 증발농축장치(30)에서 농축된 후 이동된 에칭폐액을 15~20℃로 냉각을 실시하는 1차 냉각탱크(21)와, 상기 1차 냉각탱크(21)에서 냉각된 에칭폐액을 0~4℃로 재 냉각시켜 유산동 결정을 석출시키는 2차 냉각탱크(22)와, 상기 2차 냉각탱크의 상부 일측에 형성된 시드 투입구(23)와, 상기 2차 냉각탱크의 하단에 연결된 결정회수장치(24)와, 상기 2차 냉각탱크(22)에서 유산동 결정이 회수되고 남은 에칭폐액이 펌프(61)에 의해 유입되어 회수된 유산동의 양만큼 황산 및 과산화수소를 첨가하여 소정의 에칭액 농도를 유지시키는 재활용탱크(40)와, 상기 재활용탱크(40)의 에칭액을 에칭탱크(10)로 재 유입시켜 주는 펌프(62)와, 상기 에칭탱크(10)와 재활용탱크(40)의 연결 라인에 형성되어 에칭액의 온도를 다시 회복시켜 주는 라인히터(70)와, 상기 냉각탱크(20)에 형성된 냉각라인(51)을 통해 에칭액을 냉각하는 냉각장치(50)로 구성된다.1 is a block diagram of an apparatus for recycling the soft etching waste solution of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an evaporation concentrating device of the present invention, and FIG. 3 is a key plan diagram of a recycling method of the etching waste solution of the present invention. As illustrated, an etching tank 10 for soft etching a printed circuit board and an etching waste liquid introduced by the pump 60 connected to the etching tank 10 to remove moisture and odor contained in the etching waste liquid. The evaporation concentrator 30, the primary cooling tank 21 for cooling the etching waste liquid moved after being concentrated in the evaporation concentrator 30 to 15 ~ 20 ℃, and the primary cooling tank 21 2) a secondary cooling tank 22 for recooling the etching waste liquid cooled at 0) to 0-4 ° C to precipitate lactic acid copper crystals, a seed inlet 23 formed at an upper side of the secondary cooling tank, and the secondary cooling. The crystal recovery device 24 connected to the lower end of the tank, and the secondary cooling tank 22 After the crystals have been recovered, the remaining etching waste liquid is introduced by the pump 61 to add a sulfuric acid and hydrogen peroxide to the amount of the recovered copper lactate to maintain a predetermined etching solution concentration, and the recycling tank 40 A pump 62 for reflowing the etchant into the etching tank 10, a line heater 70 formed at a connection line between the etching tank 10 and the recycling tank 40 to restore the temperature of the etchant again; , A cooling device 50 for cooling the etchant through the cooling line 51 formed in the cooling tank 20.
상기 증발농축탱크(30)와 1차 냉각탱크(21), 2차 냉각탱크(22)는 배치식으로 구성된다.The evaporative concentration tank 30, the primary cooling tank 21, the secondary cooling tank 22 is configured in a batch type.
상기 증발농축탱크(30)는 상부에 에칭탱크(10)와 포집탱크(37)가 연결되어 있고, 하부에는 1차 냉각탱크(21)가 연결되어 있으며, 내부에 에칭폐액을 가열하는 히터(33)와 공기방울 생성기(32)가 구비되어 있으며, 에칭폐액 수면 상부의 프로펠러(38)를 이용하여 에칭폐액을 안개형태로 분쇄시키는 순환펌프(31)가 구비되며, 내부에 에칭폐액의 수위를 측정하여 펌프(60)의 동작을 제어하는 수위조절센서(35)가 부착되어 있으며, 증발탱크에서 증발된 수분과 악취를 포집탱크(37)로 보내주는 송풍기(36)를 포함하여 구성되어 있다.The evaporation concentration tank 30 has an etching tank 10 and a collecting tank 37 connected to the upper portion, a primary cooling tank 21 is connected to the lower portion, and a heater 33 for heating the etching waste liquid therein. ) And an air bubble generator (32), and a circulation pump (31) for crushing the etching waste liquid in the form of a mist using a propeller (38) above the surface of the etching waste liquid, and measuring the level of the etching waste liquid therein. Is attached to the water level control sensor 35 for controlling the operation of the pump 60, and comprises a blower 36 for sending the moisture and odor evaporated from the evaporation tank to the collection tank 37.
상기와 같은 장치는 각종 소프트 에칭공정을 실시한 에칭폐액을 에칭탱크(10)에서 증발농축탱크(30)로 이동시키는 단계와, 상기 증발농축탱크(30)로 유입된 에칭폐액의 수분 및 악취를 제거하여 1차 냉각탱크(21)로 이동시키는 단계와, 상기 1차 냉각탱크(21)로 유입된 에칭폐액을 냉각장치(50)로 20~25℃로 1차 냉각하여 2차 냉각탱크(22)로 이동시키는 단계와, 상기 2차 냉각탱크(22)로 유입된 에칭폐액에 유산동 시드(seed)를 투입하고 0~4℃로 2차 냉각 및 방치시키는 단계와, 상기 2차 냉각탱크(22)에서 석출된 유산동 결정을 결정회수장치(24)로 회수하는 단계와, 유산동 결정이 회수된 에칭폐액을 재활용 탱크(40)로 이동시키는 단계와, 이동된 상기 에칭폐액에 유산동 결정의 석출로 감소된 분량만큼의 황산 및 과산화수소, 물을 첨가하여 소정의 에칭액 농도로 환원하는 단계와, 소정의 농도로 환원된 에칭액을 에칭탱크(10)로 다시 보내 재활용하는 단계로 작동한다.The apparatus as described above moves the etching waste liquid subjected to various soft etching processes from the etching tank 10 to the evaporation concentration tank 30, and removes the moisture and odor of the etching waste liquid introduced into the evaporation concentration tank 30. Moving the primary cooling tank 21 to the primary cooling tank 21, and the secondary cooling tank 22 by primary cooling the etching waste liquid introduced into the primary cooling tank 21 to 20 to 25 ° C. using the cooling device 50. The step of moving to, and the step of putting the lactic acid copper seed (seed) in the etching waste liquid introduced into the secondary cooling tank 22, and secondary cooling and left at 0 ~ 4 ℃, and the secondary cooling tank 22 Recovering the lactic acid copper crystals deposited in the crystal recovery apparatus 24, moving the etching copper liquid from which the lactic acid copper crystals have been recovered to the recycling tank 40, and reducing the precipitated copper crystals in the transferred etching liquid. Add sulfuric acid, hydrogen peroxide, and water as needed to return to a predetermined etching solution concentration. Step and operates as a step in recycling send a reduced etching solution to a predetermined concentration back to the etching tank 10 to.
상기 증발농축탱크(30)에서 에칭폐액의 수분 및 악취를 제거하는 단계는 증발농축탱크(30)로 유입된 에칭폐액을 히터(33)로 50~80℃로 가열하는 단계와, 상기 가열된 에칭폐액에 공기방울 생성기(32)로 버블을 발생시키는 단계와, 발생된 에칭폐액 버블을 순환펌프(31)와 프로펠러(38)로 분쇄하여 입자화 시켜 증발시키는 단계와, 상기 증발된 수분 및 악취 입자를 송풍기(36)로 흡입하여 포집탱크(37)에 포집하는 단계로 작동한다.The step of removing the moisture and odor of the etching waste liquid in the evaporation concentration tank 30 is the step of heating the etching waste liquid introduced into the evaporation concentration tank 30 to 50 ~ 80 ℃ with the heater 33, the heated etching Generating bubbles with the air bubble generator 32 in the waste liquid, pulverizing the generated etching waste liquid bubbles with the circulation pump 31 and the propeller 38, and evaporating the particles; Sucks into the blower 36 to be collected in the collecting tank 37.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<실시예 1><Example 1>
인쇄회로기판(PCB)의 제조시 소프트 에칭 공정에서 유산동이 용해된 에칭폐액을 1차 냉각탱크(21)에서 20~25℃로 냉각한 후 2차 냉각탱크(22)로 이동시켜 에칭폐액의 온도를 0~4℃로 냉각시키면서 방치한다. 2차 냉각탱크(22) 바닥에 결정이 석출되는 것을 관찰하면서 에칭폐액의 구리농도를 시간별로 측정한다. 그 결과는 <표 1>과 같다.In manufacturing a printed circuit board (PCB), in the soft etching process, the etching waste liquid in which lactate copper is dissolved is cooled to 20 to 25 ° C. in the primary cooling tank 21, and then moved to the secondary cooling tank 22 to obtain the temperature of the etching waste liquid. It is left to cool to 0 ~ 4 ℃. The copper concentration of the etching waste solution is measured by time while observing the precipitation of crystals on the bottom of the secondary cooling tank 22. The results are shown in <Table 1>.
상기 <표 1>에서 알 수 있는 바와 같이 방치시간이 6시간을 경과할 때까지는 결정 석출이 없었으나 12시간이 경과한 후부터 결정성장이 시작되어 결정성장 속도가 증가됨을 알 수 있다. 에칭폐액의 구리농도와 결정 석출속도가 방치시간이 24시간이 경과되면 농도변화가 거의 없음을 알 수 있는데 이는 에칭폐액이 냉각됨에 따라 과포화상태의 구리가 유산동으로 석출되고 평형상태를 유지하고 있음을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, there was no crystal precipitation until 6 hours passed, but it can be seen that crystal growth starts after 12 hours and the crystal growth rate is increased. It can be seen that the copper concentration and crystallization rate of the etching waste liquid have almost no change in concentration after 24 hours, which indicates that the supersaturated copper precipitates and remains in equilibrium as the etching waste liquid is cooled. Able to know.
<표 1> 방치시간에 따른 구리 농도<Table 1> Copper concentration according to the standing time
<실시예 2><Example 2>
상기 <실시예 1>에서와 같이 2차 냉각탱크(22)에서 결정화 시드(seed)로서유산동 결정분말을 투입한 후 0~4℃로 에칭폐액을 <실시예 1>과 같은 과정으로 에칭폐액을 냉각한다. 그 결과는 <표 2>와 같다.As in <Example 1>, injecting a copper sulfate crystal powder as a crystallization seed (seed) in the secondary cooling tank 22, and the etching waste liquid to 0 ~ 4 ℃ in the same manner as in <Example 1> Cool. The results are shown in <Table 2>.
하기 <표 2>에서 알 수 있는 바와 같이 유산동 결정 시드(seed)를 넣지 않았을 때의 결정 성장상태와 비교해 빠른 시간 안에 결정이 성장되어 1시간이 경과된 후부터 결정이 성장하기 시작하여 에칭액의 구리농도가 급격히 감소하고 있음을 알 수 있다. 에칭폐액 속의 구리농도는 12시간이 경과하면서 변화가 거의 없었으며 시드(seed)를 넣지 않은 결정성장과 비교해 볼 때 미리 유산동 결정을 넣은 에칭폐액은 6시간이 경과하면 구리농도가 55g/ℓ에서 약 40g/ℓ로 저하되어 많은 유산동 결정이 석출됨을 알 수 있다.As can be seen in Table 2 below, the crystals grow quickly after a period of time after the crystals are grown in a short time compared to the crystal growth state without the addition of a lactic acid copper crystal seed, and thus the copper concentration of the etching solution. It can be seen that is rapidly decreasing. The copper concentration in the etching waste solution was almost unchanged after 12 hours. Compared with the crystal growth without seeding, the etching waste solution containing pre-acid copper crystals had a copper concentration of 55 g / l after 6 hours. It can be seen that the amount is reduced to 40 g / ℓ precipitated many copper lactate crystals.
<표 2> 방치시간에 따른 구리농도(결정화 시드 투입)<Table 2> Copper Concentrations (Incorporation of Crystallized Seeds)
도 4 는 <실시예 1>과 <실시예 2>의 결과를 정리하여 본 발명 실시예의 유산동 석출시 구리농도의 변화를 도시한 것으로서, 유산동 결정의 석출을 촉진시키기 위해 유산동 시드(seed)를 투입했을 경우(○)와, 투입하지 않았을 경우(●)의 에칭폐액의 구리 농도 변화를 나타내는 것이다. 도 4 에서 알 수 있는 바와 같이 시드(seed)를 넣은 경우에는 방치시간 초기부터 결정성장이 급격히 진행되어 에칭폐액의 구리농도가 급격히 감소하고 있으며, 12시간이 경과하면 구리농도가 변화하지 않아 평형상태를 유지하고 있음을 알 수 있다. 이에 반해 유산동 시드(seed)를 첨가하지 않은 경우는 36시간이 경과되어야 구리농도가 일정해지고 있음을 알 수있으며, 상기 도 4 에 의해 유산동 시드(seed) 첨가가 유산동 결정성장에 크게 기여하고 있음을 알 수 있다.FIG. 4 shows the change in copper concentration during lactic acid precipitation of the present invention by arranging the results of <Example 1> and <Example 2>, and adding a lactic acid copper seed to facilitate precipitation of the lactic acid copper crystals. It shows the copper concentration change of the etching waste liquid when (○) and when it is not added (●). As can be seen in Figure 4, when the seed (seed) is added, the crystal growth proceeds rapidly from the beginning of the standing time, the copper concentration of the etching waste is sharply reduced, and after 12 hours the copper concentration does not change, the equilibrium state It can be seen that it is maintained. On the other hand, when the copper lactate seed (seed) is not added, it can be seen that the copper concentration becomes constant only after 36 hours, and as shown in FIG. 4, the addition of the lactate copper seed (seed) greatly contributes to the crystal growth of the lactate copper. Able to know.
<실시예 3><Example 3>
2차 냉각탱크에서 에칭폐액에 시드(seed)의 투입량을 변화시키면서 에칭폐액을 0~4℃로 냉각한 후 방치시간에 따른 석출된 유산동 결정의 크기를 관찰한다. 그 결과는 <표 3>과 같다.After cooling the etching waste to 0 ~ 4 ℃ while changing the seed amount into the etching waste in the secondary cooling tank, the size of precipitated lactate copper crystals was observed according to the standing time. The results are shown in <Table 3>.
도 5에서 나타낸 바와 같이 시드(seed)의 투입량이 1~2g/ℓ의 범위에서 결정의 크기는 방치시간이 증가함에 따라서 결정성장이 급격히 진행되어 24시간 후에는 직경이 15mm이상에 가까운 큰 결정으로 성장되었음을 알 수 있다. 그러나 도 6에서 나타난 바와 같이 투입된 시드(seed)의 양이 5~10g/ℓ의 범위에서는 기대한 것과는 달리 결정의 크기는 직경 2~3mm 정도의 범위로 작은 결정이 생성되었으며 그 수는 시간이 경과함에 따라 빠르게 증가하였다.As shown in FIG. 5, the seed size is in the range of 1 to 2 g / l, and the size of the crystal rapidly grows as the time to leave increases, and after 24 hours, the crystal grows into a large crystal close to 15 mm or more in diameter. It can be seen that it has grown. However, as shown in FIG. 6, in the range of 5-10 g / l of seed injected, small crystals were produced in the range of 2 to 3 mm in diameter, and the number of seeds was passed over time. As it increased rapidly.
<표 3> 투입한 유산동 결정의 양과 방치시간에 따른 석출된<Table 3> The amount of crystallized copper is added according to the amount and time left
유산동 결정 직경의 크기Size of Lactic Acid Copper Crystal Diameter
(단위 : ㎜)(Unit: mm)
<실시예 4><Example 4>
예칭폐액의 수분을 효과적으로 제거함으로써 용해된 유산동의 과포화 시간을 단축시키고 결정 석출을 촉진하기 위해 도 2 와 같은 증발농축장치(30)를 도입하여 에칭폐액을 증발 농축시켰다.In order to shorten the supersaturation time of the dissolved lactic acid copper by effectively removing the moisture of the preliminary waste liquid and to promote the precipitation of the crystal, an evaporation concentrator 30 as shown in FIG. 2 was introduced and the etching waste liquid was evaporated and concentrated.
에칭폐액을 히터(33)로 가열하면서 공기방울 생성기(32)에 의해 버블링 시키고 송풍장치(36)를 통해 강제적으로 증발된 수분을 제거함으로써 에칭폐액의 유산동 농도를 과포화 시켰다.The etching waste liquid was bubbled by the air bubble generator 32 while being heated by the heater 33 and supersaturated lactic acid copper concentration of the etching waste liquid was removed by forcibly evaporating water through the blower 36.
도 7은 에칭폐액의 증발농축에 따른 구리농도 변화와 유산동 결정이 석출된 후의 용액의 구리농도 변화를 나타난 것이다. 초기의 에칭폐액의 구리농도는 38.9g/ℓ로 <실시예1, 2>의 초기 구리 농도인 55g/ℓ에 비교하여 매우 낮은 농도이나 증발농축이 진행됨에 따라 구리의 농도는 급격히 증가하여 18시간이 지난 후에는 55.6g/ℓ의 과포화 상태를 유지하였다. 또한 유산동 결정이 석출된 후의 구리농도를 비교하여 보면 도 7 에서는 18시간이 지난 후에 28.6g/ℓ를 나타내어 <실시예 1, 2>의 35~40g/ℓ에 비해 많은 양의 구리가 석출되었음을 알 수 있다. 이는 증발농축장치를 이용하여 많은 양의 수분을 제거함으로써 유산동의 과포화 상태가 유지되어 많은 결정이 석출된 것으로 생각되며 증발농축장치의 수분제거 방법이 매우 효과적임을 알 수 있다.7 shows the change in copper concentration according to the evaporation concentration of the etching waste liquid and the change in copper concentration of the solution after the precipitated copper crystals. The copper concentration of the initial etching waste solution was 38.9 g / l, which is very low compared to 55 g / l, which is the initial copper concentration of <Examples 1 and 2>. After this, the supersaturation was maintained at 55.6 g / l. In addition, when comparing the copper concentration after the precipitated copper crystals, in FIG. 7, after 18 hours, 28.6 g / L was shown, indicating that a large amount of copper was precipitated compared to 35 to 40 g / L of <Examples 1 and 2>. Can be. It is thought that the supersaturated state of lactic acid copper is maintained by removing a large amount of water by using an evaporation concentrator, so that many crystals are precipitated and the water removal method of the evaporation concentrator is very effective.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같이 본 발명은 PCB 제조시 소프트 에칭 공정에서 용해 유산동을 회수하기 위한 방법으로서 에칭폐액의 온도를 냉각시켜 용해도 차이에 따른 결정 석출과 결정 성장을 촉진시키기 위해 시드(seed)로서 유산동 결정을 투입함으로서 용해 유산동을 침전탱크에 효과적으로 다량 석출시킬 수 있으며 석출된 유산동을 회수한 후 재사용하고, 나머지 에칭액은 부족한 황산 등을 다시 가하여 소정의 에칭액 농도를 유지시켜 에칭탱크로 다시 보내 재사용함으로써 기존의 에칭폐액 처리 방법보다 에칭폐액의 발생량을 대폭 감소시킬 수 있고, 이로 인해 에칭폐액 처리비용 감소로 경제적이며, 이와 함께 에칭폐액으로 인한 환경오염 방지에 크게 기여할 수 있어 환경친화적인 면에서 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, the present invention is a method for recovering the dissolved lactate copper in the soft etching process during the PCB manufacturing, by cooling the temperature of the etching waste liquid to inject the copper lactate crystals as seeds (seed) to promote crystal precipitation and crystal growth according to the difference in solubility By dissolving the dissolved lactate copper in the sedimentation tank effectively and recovering the precipitated lactose copper, and reuse the remaining etchant, the remaining etching liquid is added again to the predetermined etching solution to maintain the predetermined concentration of the etching solution and sent back to the etching tank to reuse It is possible to greatly reduce the amount of etching waste generated than the treatment method, which is economical due to the reduction of the treatment cost of the etching waste liquid, and can greatly contribute to the prevention of environmental pollution due to the etching waste liquid, which is a very useful invention in terms of environment friendliness.
Claims (6)
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