SU1280045A1

SU1280045A1 - Способ обработки отработанного раствора дл травлени меди

Info

Publication number: SU1280045A1
Application number: SU843869294A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Михайловна Ходкина; Антонина Арсентьевна Федулова; Владимир Петрович Шустов; Нелли Лазаревна Кавина
Original assignee: Предприятие П/Я В-2438
Priority date: 1984-12-25
Filing date: 1984-12-25
Publication date: 1986-12-30

Abstract

Изобретение относитс к способу обработки отработанного раствора (ОР) дл травлени меди и может быть использовано при регенерации растворов в радиоэлектронике. Цель изобретени - повьшение работоспособности раствора. В ОР ввод т сульфид натри до содержани ионов меди в растворе (Р) в пределах 90-120 г/л Р дл травлени меди, содержащий сол ную кислоту, перекись водорода и хлорид меди, контролируют в процессе травлени на содержание меди. При достижении содержани ионов меди в Р больше 120 г/л ОР сливают и обрабатывают сульфидом натри . В осадок выпадает сульфид меди, осадок отфильтровывают , а Р корректируют сол ной кислотой до концентрации ее 100 г/л, снова возвращают в технологический цикл. Затем процесс получени содержани ионов С 180 г/л Р снова регенерируют описанным выше ю способом. Так повтор етс до трех (Л раз. После чего скорость травлени резко подает, и сливаетс Р, Скорость травлени Р после регенерации несколько вьше чем до обработки, 1 табл. to 00 4 сл

Description

.

Изобретение относитс к химической обработке металлов, в частности к технологии многократного использовани раствора дл травлени меди, может быть.использовано в производ- стве радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени - повьшение работоспособности раствора,

Предлагаемый способ регенерации раствора дл травлени меди включа- ет корректирование раствора сол ной кислотой после достижени определенного количества ионов меди.

При накоплении в растворе двухвалентной меди больше 120 г/л отра- ботанньй раствор сливаетс в отдельную емкость и обрабатываетс расчетным количеством сульфида натри . Ко- .личество сульфида натри рассчитываетс по формуле. Затем раствор отфильтровываетс , корректируетс сол ной кислотой по данным химического анализа до содержани ее в растворе 100 г/л, отстаиваетс и возвращает- с в технологический цикл.

Вновь проводим травление после первой регенерации до содержани ионов меди в растворе 180 г/л. Отработанный раствор оп ть сливаетс в ем- кость и обрабатываетс расчетным количеством сульфида натри . Раствор отфильтровьгоаетс и корректируетс сол ной кислотой аналогично первой регенерации. После второй регенерации оп ть провод т травление до со- держани ионов меди 180 г/л. Операции осаждени меди в виде сульфида, фильтрации и корректировки раствора сол ной кислотой провод т аналогично первой и второй регенерахщи.

После третьей химической регенерации раствор возвращают в технологический цикл и провод т травление до резкого снижени скорости травлени .

Исследование провод т с перекис- но-медно-хлоридным травильным раствором . В качестве реагента вз т кристаллогидрат сульфида натри .

Состав раствора дл травлени ме ди, который регенерируют, содержит г/л:

Хлорна медь

(в пересчете

на металл)180

Сол на кислота

|(35%-ной концентрации ), НС1 100

.-

0

Перекись водорода , H Oj33 Хлористый натрий 100 В процессе травлени периодически контролируют содержание меди в растворе , отбира пробы и анализиру их аналитическим методом. Дл эксперимента используют отработанный травильный .растйор с содержанием общей меди, например, 180 ,г/л. При обычных услови х осаждают медь до достижени концентрации меди 120 г/л,Осадок сульфида меди отдел ют фильтрованием . Затем фильтрат корректируют сол ной кислотой, исход из данных химического анализа, и отстаивают его в течение суток. Особенный по меди раствор возвращают вновь в технологический цикл и трав т в нем медь. Этот раствор отличаетс улучшенным качеством травлени и скорость травлени в нем увеличиваетс . Последующее осаждение меди провод т аналогично предыдущему. При приближении концентрации меди в растворе, к оптимальной 90-120 г/л, скорость травлени наибольша в интервале 0,0376-0,0575 г. Причем скорость травлени в обновленном растворе осаждени меди больше, чем в отработанном в пределах оптимальной концентрации . После трехкратного осаждени скорость травлени резко падает .

Дл осаждени необходимого количества меди предварительно провод т расчет, исход из уравнени реакции: CuCl Na2S CuS4- + 2 NaCE. Расчет нужного количества сульфида натри с учетом кристаллизационной воды, необходимого дл осаждени 60 г/л меди в нашем примере:

, Г МгК1 .-.

240

М,

50

55

где М| 78 молекул рна масса NajS; М, 135 молекул рна масса CuCE;

2

К - количество хлорной меди СиС 2 ,

., М

где Cuj , г/л - количество ионов меди , необходимое дл осаждени

64 - атомна масса меди 240 - молекул рна масса кристаллогидрата 9 HjO.

В нашем примере Си 60 г/л, следовательно

- Na,S-9H О 225 г/л

2 ЬЧ

В процессе осажде и сульфида меди происходит частичное взаимодействие сульфида натри с сол ной кислотой , поэтому необходимо брать сульфида натри в 1,2-1,3 раза больше по сравнению со стехеометрией.

Скорость травлени как в отработанном , так и в регенерированном растворе определ ют по.изменению веса образца меди за 10 мин при 40 С и интенсивном перемешивании. Вес образца 1 г. Накопление хлористого натри до 100-110 г/л и сульфат ионов до 25 г/л не оказывает вли ни на скорость травлени меди.

Результаты проведенньпс опытов после трехкратного осаждени отработанного травильного раствора приведены в таблице.

Дл обосновани пределов приводим результаты опытов. Первую добавку реагента сульфида натри ввод т при концентрации меди в растворе 120 г/л, а количество реагента добавл ют, исход из расчета, поддержива содер- жание меди в растворе 90-120 г/л.

Использу сульфид натри , может трижды регенерировать отработанный раствор. Скорость травлени после третьей регенерации укладываетс в вилку скоростей. Причем скорость травлени в растворе после регенерации при содержании меди 90-120 г/л соответствует 0,0376-0,0575 г, в то врем как скорость травлени в отра- ботанном растворе с содержанием меди 90-120 г/л - 0,0278-0,0353 г. Таким образом, после химической регенераци достигаетс увеличение скорости травлени .

В известном способе раствор дл травлени меди, содержащий сол ную кислоту, перекись водорода и хлорную медь, корректируют путем дозированной подачи сол ной кислоты и переки- си водорода при накоплении ионов од5

O

5 0

0

5 0 5

0

новалентной меди больше 1-1,5 г/л, так как при накоплении одновалентной меди больше 1,5 г/л резко снижаетс скорость травлени . Недостаток этого способа в том, что при накоплении двухвалентной меди Си до 180 г/л 5/6 отработанного раствора сливаетс в сточные воды.

По сравнению с известным в предлагаемом способе достигаетс увеличение скорости травлени в регенерированном растворе.

В известном способе после обработки раствора эффективность процесса травлени снижаетс за счет образующихс примесей, а в предлагаемом способе примеси не оказывают вли ни на процесс травлени , так как низка растворимость сульфида меди, поэтому загр знени , практически неизбежные при травлении, в нашем случае вли ют меньше, чем при использовании эффекта изменени растворимости сульфата меди. Кроме того, при обработке сульфидом натри вместе с медью осаждаютс и имеющиес в растворе примеси олова, свинца и других металлов, что, дополнительно очища раствор, позвол ет повысить коэффициент использовани раствора до трех раз.

Осуществление предлагаемого способа регенерации отработанного травильного раствора позвол ет трижды возвращать раствор и, кроме того в отрегенерированном растворе травление проходит с большей скоростью, чем в растворе до обработки.

Claims

Изобретение относитс к химической обработке металлов, в частности к технологии многократного использо вани раствора дл травлени меди, может быть.использовано в производстве радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени - повьшение работоспособности раствора, Предлагаемый способ регенерации раствора дл травлени меди включает корректирование раствора сол ной кислотой после достижени определенного количества ионов меди. При накоплении в растворе двухвалентной меди больше 120 г/л отработанньй раствор сливаетс в отдель ную емкость и обрабатываетс расчет ным количеством сульфида натри . Ко . личество сульфида натри рассчитыва . етс по формуле. Затем раствор отфильтровываетс , корректируетс сол ной кислотой по данным химического анализа до содержани ее в растворе 100 г/л, отстаиваетс и возвращаетс в технологический цикл. Вновь проводим травление после первой регенерации до содержани ионов меди в растворе 180 г/л. Отрабо танный раствор оп ть сливаетс в ем кость и обрабатываетс расчетным ко личеством сульфида натри . Раствор отфильтровьгоаетс и корректируетс сол ной кислотой аналогично первой регенерации. После второй регенерации оп ть провод т травление до содержани ионов меди 180 г/л. Опера ции осаждени меди в виде сульфида, фильтрации и корректировки раствора сол ной кислотой провод т аналогичн первой и второй регенерахщи. После третьей химической регенерации раствор возвращают в технологический цикл и провод т травление до резкого снижени скорости травле ни . Исследование провод т с перекисно-медно-хлоридным травильным раствором . В качестве реагента вз т крис таллогидрат сульфида натри . Состав раствора дл травлени ме ди, который регенерируют, содержит г/л: Хлорна медь ( в пересчете на металл)180 Сол на кислота |(35%-ной концентрации ), НС1 100 Перекись водорода , H Oj33 Хлористый натрий 100 В процессе травлени периодически контролируют содержание меди в растворе , отбира пробы и анализиру их аналитическим методом. Дл эксперимента используют отработанный травильный .растйор с содержанием общей меди, например, 180 ,г/л. При обычных услови х осаждают медь до достижени концентрации меди 120 г/л,Осадок сульфида меди отдел ют фильтрованием . Затем фильтрат корректируют сол ной кислотой, исход из данных химического анализа, и отстаивают его в течение суток. Особенный по меди раствор возвращают вновь в технологический цикл и трав т в нем медь. Этот раствор отличаетс улучшенным качеством травлени и скорость травлени в нем увеличиваетс . Последующее осаждение меди провод т аналогично предыдущему. При приближении концентрации меди в растворе, к оптимальной 90-120 г/л, скорость травлени наибольша в интервале 0,0376-0,0575 г. Причем скорость травлени в обновленном растворе осаждени меди больше, чем в отработанном в пределах оптимальной концентрации . После трехкратного осаждени скорость травлени резко падает . Дл осаждени необходимого количества меди предварительно провод т расчет, исход из уравнени реакции: CuCl Na2S CuS4- + 2 NaCE. Расчет нужного количества сульфида натри с учетом кристаллизационной воды, необходимого дл осаждени 60 г/л меди в нашем примере: , , Г МгК1 .,0, .-. Na,S-9H где М| 78 молекул рна масса NajS; М, 135 молекул рна масса CuCE; К - количество хлорной меди СиС 2 , ., М где Cuj , г/л - количество ионов меди , необходимое дл осаждени 64 - атомна масса меди 240 - молекул рна масса кристаллогидрата 9 HjO. В нашем примере Си 60 г/л, следовательно - Na,S-9H О 225 г/л 2 ЬЧ В процессе осажде и сульфида меди происходит частичное взаимодействие сульфида натри с сол ной кислотой , поэтому необходимо брать сульфида натри в 1,2-1,3 раза больше по сравнению со стехеометрией. Скорость травлени как в отработанном , так и в регенерированном растворе определ ют по.изменению веса образца меди за 10 мин при 40 С и интенсивном перемешивании. Вес образца 1 г. Накопление хлористого натри до 100-110 г/л и сульфат ионов до 25 г/л не оказывает вли ни на скорость травлени меди. Результаты проведенньпс опытов пос ле трехкратного осаждени отработанного травильного раствора приведены в таблице. Дл обосновани пределов приводим результаты опытов. Первую добавку ре агента сульфида натри ввод т при концентрации меди в растворе 120 г/л, а количество реагента добавл ют, исход из расчета, поддержива содержание меди в растворе 90-120 г/л. Использу сульфид натри , может трижды регенерировать отработанный раствор. Скорость травлени после третьей регенерации укладываетс в вилку скоростей. Причем скорость травлени в растворе после регенерации при содержании меди 90-120 г/л соответствует 0,0376-0,0575 г, в то врем как скорость травлени в отработанном растворе с содержанием меди 90-120 г/л - 0,0278-0,0353 г. Таким образом, после химической регенераци достигаетс увеличение скорости трав лени . В известном способе раствор дл травлени меди, содержащий сол ную кислоту, перекись водорода и хлорную медь, корректируют путем дозированной подачи сол ной кислоты и перекиси водорода при накоплении ионов одновалентной меди больше 1-1,5 г/л, так как при накоплении одновалентной меди больше 1,5 г/л резко снижаетс скорость травлени . Недостаток этого способа в том, что при накоплении двухвалентной меди Си до 180 г/л 5/6 отработанного раствора сливаетс в сточные воды. По сравнению с известным в предлагаемом способе достигаетс увеличение скорости травлени в регенерированном растворе. В известном способе после обработки раствора эффективность процесса травлени снижаетс за счет образующихс примесей, а в предлагаемом способе примеси не оказывают вли ни на процесс травлени , так как низка растворимость сульфида меди, поэтому загр знени , практически неизбежные при травлении, в нашем случае вли ют меньше, чем при использовании эффекта изменени растворимости сульфата меди. Кроме того, при обработке сульфидом натри вместе с медью осаждаютс и имеющиес в растворе примеси олова, свинца и других металлов, что, дополнительно очища раствор, позвол ет повысить коэффициент использовани раствора до трех раз. Осуществление предлагаемого способа регенерации отработанного травильного раствора позвол ет трижды возвращать раствор и, кроме того в отрегенерированном растворе травление проходит с большей скоростью, чем в растворе до обработки. Формула изобретени Способ обработки отработанного раствора дл травлени меди на основе сол ной кислоты, перекиси во дорода и хлорной меди, включакшщй корректирование раствора, о т л и чающийс тем, что, с целью повьппени работоспособности, перед корректированием в раствор ввод т сульфид натри в количестве, обеспечивающем содержание ионов меди в растворе 90-120 г/л.