一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及PCB生產領域，具體地說是一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法。
【背景技術】
[0002]PCB蝕刻生產在業內一般分為兩種工藝，即堿性蝕刻和酸性蝕刻，蝕刻后產生的廢液一般通過中和后將銅以沉淀物或者絡合物的形式分離出來。
[0003]具體到堿性蝕刻工藝中，銅含量在100_150g/L之間，堿性蝕刻廢液中氯離子含量110-160g/L，若處理不當，不僅對環境產生污染，同時也造成資源的嚴重浪費。
[0004]中國專利申請CN201310321366.4公開了一種從堿性廢蝕刻液中回收銅的方法，步驟如下:(I)采用Lix ?系列萃取劑:N235萃取劑:煤油或200#溶劑油的有機相與堿性廢蝕刻液萃取銅；(2)將步驟(I)所得的負載有機相用稀硫酸溶液進行洗滌；(3)將步驟(2)洗滌后的負載有機相與硫酸銅溶液進行反萃取，反萃取后的有機相返回步驟(I)重復使用，水相為硫酸銅溶液；(4)采用金屬陰極電沉積步驟(3)所得硫酸銅溶液，得到電沉積銅，電沉積銅后的硫酸銅溶液返回步驟(3)重復使用。本發明的從酸性廢蝕刻液中回收銅的方法，能將銅從堿性廢蝕刻液中選擇性分離，工藝簡單，分離效果好。該工藝需要耗費大量的有機溶劑作為萃取劑，生產成本高，安全性低，環境友好性低。
[0005]中國專利申請CN200910112525.3公開了一種堿性蝕刻廢液回收銅及堿性蝕刻液的回收方法，在堿性蝕刻廢液中，加入水合肼還原劑及催化劑，回收銅粉；回收銅粉后的堿性蝕刻廢液可回收利用。最佳的條件為:堿性蝕刻廢液置于反應器中，加入水合肼其質量百分比濃度為40%，其加入量為160?200mL/L;再加入金屬舒、鈀、鎳、鈷的各種鹽類的溶液為催化劑，其加入量為0.00lg/L?0.2g/L(以金屬鈀、釕、鎳、鈷質量計)；反應溫度70?100 V之間，反應時間為30?35分鐘，分離后得到銅粉。在回收堿性蝕刻廢液中的銅后，堿性蝕刻廢液可再生循環利用，達到充分利用堿性蝕刻廢液中的各種資源，降低印制板的蝕刻成本，減少污染物的排放。該工藝中反應溫度較高，反應時間較長，不適用于連續性的生產。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種生產成本低、生產條件溫和、安全性高、環境友好的堿性蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法。
[0007]本發明的具體的技術方案為:一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟1:調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為75-80g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為6-8;
步驟2:將步驟I得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為40-42A溫度35-40°C、時間ll_13h，電解結束時，溶液中銅元素濃度為25-30 g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph 值為 6-8;
步驟3:調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-9.6。
[0008]在上述的蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法中，所述的步驟I中，調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度所用的化學試劑為氨水、氯化銨、添加劑，所述的添加劑為護銅劑、碳酸氫銨、硫脲，每10ml蝕刻廢液中添加0.005克護銅劑、0.005克碳酸氫銨、0.005
克硫脲。
[0009]在上述的蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法中，所述的步驟3中，調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值所用的化學試劑為氨水、氯化銨。
[0010]
與現有技術相比，本發明的有益效果在于:1、可實現減少90%的蝕刻液排放;2、節約資源即蝕刻子液回收率達到90%; 3、可實現減少70?90%的銅氨廢水液排放，4、實現銅粉回收。
[0011]同時，相比與傳統技術，本方案無需有機溶劑和昂貴的催化劑，即可實現銅粉的回收和蝕刻液的回收利用，顯著的提高了經濟效益。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】，對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
[0013]實施例1
一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，包括以下步驟:
步驟1:向蝕刻廢液中加入氨水、氯化銨、添加劑，調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為75g/L，氯離子濃度為170g/L，Ph值為7 ；氨水、氯化銨主要用于調節氯元素的濃度和降低銅元素的濃度，添加劑是促進和保證電解過程的順利進行的重要成分，所述的添加劑為護銅劑、碳酸氫銨、硫脲，每10ml蝕刻廢液中添加0.005克護銅劑、0.005克碳酸氫銨、0.005克硫脲。
[0014]需要說明的是，在調節前，蝕刻廢液中銅元素濃度為120_150g/L，氯離子濃度為160-18(^/1，卩11值為8.2-8.8。
[0015]具體來說，在蝕刻過程中，反應方程式為:CuC12 + 4NH3—Cu(NH3)4C12 Cu(NH3)4C12 + Cu—2Cu(NH3)2C1
2Cu (NH3)2Cl + 2NH4CI + 2NH3 +1 /202—2Cu (NH3) 4C12+H2O;
因此，蝕刻廢液中的銅元素以Cu 2+、[Cu(NH3)4]2+和[Cu(NH3)2]1+的形式存在。
[0016]步驟2:將步驟I得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為41A，溶液溫度35-40 0C、時間12h，電解結束時，溶液中銅元素濃度為27 g/L，氯離子濃度為172g/L，Ph 值為 7;
步驟3:通過氨水、氯化銨調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-9.6。
[0017]實施例2
一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，包括以下步驟:
步驟1:向蝕刻廢液中加入氨水、氯化銨、添加劑，調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為788/1，氯離子濃度為1658/1，？1!值為7.2;所述的添加劑為護銅劑、碳酸氫銨、硫脲，每10ml蝕刻廢液中添加0.005克護銅劑、0.005克碳酸氫銨、0.005克硫脲。
[0018]需要說明的是，在調節前，蝕刻廢液中銅元素濃度為120_150g/L，氯離子濃度為160-18(^/1，卩11值為8.2-8.8。
[0019]步驟2:將步驟I得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為42A，溶液溫度35-40°C、時間I Ih，電解結束時，溶液中銅元素濃度為28 g/L，氯離子濃度為168g/L，Ph 值為 7;
步驟3:通過氨水、氯化銨調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-9.6。
[0020]實施例3
一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，包括以下步驟:
步驟1:向蝕刻廢液中加入氨水、氯化銨、添加劑，調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為80g/L，氯離子濃度為183g/L，Ph值為6.0 ；所述的添加劑為護銅劑、碳酸氫銨、硫脲，每10ml蝕刻廢液中添加0.005克護銅劑、0.005克碳酸氫銨、0.005
克硫脲。
[0021]需要說明的是，在調節前，蝕刻廢液中銅元素濃度為120_150g/L，氯離子濃度為160-18(^/1，卩11值為8.2-8.8。
[0022]步驟2:將步驟I得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為40A，溶液溫度35-40 0C、時間13h，電解結束時，溶液中銅元素濃度為26 g/L，氯離子濃度為185g/L，Ph 值為 7;
回收的銅粉的質量為12_15g/100ml蝕刻廢液。
[0023]步驟3:通過氨水、氯化銨調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-
9.6ο
[0024]上述實施例1-3具有如下有益效果:1、可實現減少90%的蝕刻液排放；2、節約資源即蝕刻子液回收率達到90%; 3、可實現減少70?90%的銅氨廢水液排放，4、實現銅粉回收。
[0025]以上所述的僅為本發明的較佳實施例，凡在本發明的精神和原則范圍內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為75-80g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為6-8; 步驟2:將步驟I得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為40-42A溫度35-40°C、時間ll_13h，電解結束時，溶液中銅元素濃度為25-30 g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph 值為 6-8; 步驟3:調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-9.6。2.根據權利要求1所述的蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，其特征在于，所述的步驟I中，調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度所用的化學試劑為氨水、氯化銨、添加劑，所述的添加劑為護銅劑、碳酸氫銨、硫脲，每10ml蝕刻廢液中添加0.005克護銅劑、0.005克碳酸氫銨、0.005克硫脲。3.根據權利要求2所述的蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，其特征在于，所述的步驟3中，調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值所用的化學試劑為氨水、氯化銨。
【專利摘要】本發明公開了一種蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法，包括以下步驟：步驟1：調節蝕刻廢液中的銅元素濃度、氯離子濃度、堿度，其中銅元素濃度為75-80g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為6-8；步驟2：將步驟1得到的溶液導入到電解槽中電解分離出固體銅粉，電解電流為40-42A溫度35-40℃、時間11-13h，電解結束時，溶液中銅元素濃度為25-30 g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為6-8；步驟3：調節步驟2中電解后溶液中的各離子濃度和Ph值，得到可回收再用的蝕刻液，其中，銅元素濃度為20-25g/L，氯離子濃度為160-185g/L，Ph值為9.0-9.6。本發明的目的是提供一種生產成本低、生產條件溫和、安全性高、環境友好的堿性蝕刻廢液銅回收及蝕刻液再生方法。
【IPC分類】C25C5/02, C23F1/46
【公開號】CN105714334
【申請號】CN201610233461
【發明人】李嘉輝
【申請人】金祿（清遠）精密科研投資有限公司