一种H2SO4/S2O8制造技术

本发明专利技术公开了一种H2SO4/S2O82‑微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统及方法，解决了常见微蚀刻废液回收金属铜后依然有硫酸盐废液排出的问题，包括：S1、将微蚀刻废液导入第一电解槽的阴极室内，将阳极液导入第一电解槽的阳极室内；S2、通入直流电进行电解，持续电解数小时后停止通电，回收阴极件表面的金属铜；S3、将阴极室内电解回收金属铜后的微蚀刻废液导入阳极液储槽内储存并作为下次电解过程中的阳极液，将阳极室内再生的微蚀刻废液导入蚀刻机微蚀刻液储槽循环利用；S4、批序式重复上述S2、S3步骤，达到实现金属铜回收及微蚀刻液同步再生的目的。

A kind of H2SO4/S2O8

The invention discloses a copper recovery and synchronous regeneration Micro-etching solution system and method for H2SO4/S2O82_micro-etching waste liquor, which solves the problem that sulfate waste liquor is still discharged after recovering copper from common Micro-etching waste liquor, including: S1, introducing Micro-etching waste liquor into the cathode chamber of the first electrolyzer, and introducing anode liquor into the first electrolyzer. In the anode chamber of the cathode chamber, S2, through direct current for electrolysis, after several hours of continuous electrolysis stop power, recover the metal copper on the surface of the cathode; S3, the cathode chamber electrolysis recovery of copper after the Micro-etching waste liquid into the anode liquid storage tank and storage for the next electrolysis process, the anode chamber will be regenerated micro-electrolyte. The etching waste liquid is imported into the Micro-etching liquid storage tank of the etching machine for recycling; S4 and batch sequencing repeat the above steps of S2 and S3 to achieve copper recovery and synchronous regeneration of the Micro-etching liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统及方法
本专利技术涉及印刷线路板微蚀刻废液的金属回收及微蚀刻液再生
，特别涉及一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统及方法。
技术介绍
印刷电路板是电子及电子设备的重要组成部分，微蚀是生产印刷电路板中精密电路结构必不可少的一环。微蚀是线路板生产过程中的磨板、电镀、沉铜、二铜、沉镍金、抗氧化(OSP)和喷锡等工序，目的是粗化铜面，增加与镀层的结合力。现在常用的微蚀刻体系有过硫酸钠/硫酸、过硫酸铵/硫酸或双氧水/硫酸等体系。过硫酸钠、过硫酸铵和双氧水起增加微蚀液的氧化值作用，提高药水氧化能力，达到快速微蚀刻铜的效果，但是当微蚀液中铜离子浓度达到一定值(25g/L)，微蚀刻能力就明显减弱，需要换槽或再生，废液需排放或再生。微蚀刻废液含铜量25-35g/L与蚀刻废液含铜量150g-180g/L相比，其仅仅回收铜的价值并不大。目前对微蚀刻废液中铜的处理可以通过化学手段实现，比如中和、置换等，但都需要消耗大量的化学药剂，并产生大量的酸性或碱性废水，对环境进一步造成危害。也有通过电解手段实现了高纯度铜的回收，但其回收铜后产生的高浓度硫酸盐废液仍旧是处理难题，不能充分利用其中的硫酸盐造成资源的浪费。也有通过电解去除铜后，加药实现微蚀刻液的再生，但随其硫酸盐含量的提高，能够溶解的铜离子浓度急剧降低，最终产生更高浓度的硫酸盐废液。以上都不符合循环经济、绿色发展的理念，故亟待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，能从微蚀刻废液中回收高纯度的金属铜，同时还能实现微蚀刻废液的循环再生，实现了微蚀刻液的重复循环利用，减少了高酸性高硫酸盐浓度废液的排放。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，包括第一电解槽，所述第一电解槽内设有将所述第一电解槽分隔为阳极室和阴极室的离子交换膜，所述阳极室内设有供微蚀刻废液中的硫酸根离子在其表面发生电化学氧化反应的阳极件，所述阴极室设有供微蚀刻废液中的铜离子在其表面发生电化学还原反应的阴极件，所述阳极件和阴极件之间连接有第一电源。通过采用上述技术方案，在电解过程中，阴极室内中的铜离子在阴极件表面发生电化学还原反应生成金属铜沉积至阴极件表面，阳极室内阳极液中的硫酸根离子在阳极件表面发生电化学氧化反应生成过硫酸根离子，在回收微蚀刻废液中金属铜的同时，实现了微蚀刻废液的循环再生，而且整个过程无需添加任何药剂，也没有废液产生。本专利技术的进一步设置，所述阳极件为具有高析氧电位的贵金属铂、掺硼金刚石电极、石墨电极、复合有稀土元素的钛基片或铌基片、IrO2电极、RuO2电极、TiO2电极、PbO2/TiO2电极、SnO2电极中的任意一种。本专利技术的进一步设置，所述阴极件为铜片、不锈钢片、铅电极、铅锑合金片、石墨电极、钛电极、复合有过渡金属元素的钛基板中的任意一种。本专利技术的进一步设置，所述阳极室连通有补充微蚀刻液循环再生过程中损失组分的调节装置。通过采用上述技术方案，电解过程中微蚀刻液会有一部分水被电解成氧气和氢气而流失，而蚀刻过程中的铜板以及沉积的金属铜也会带走部分微蚀刻液，通过调节装置补充微蚀刻液循环过程中的损失组分，确保流向蚀刻机微蚀刻液储槽的微蚀刻液中过硫酸根离子的浓度。本专利技术的进一步设置，所述第一电解槽连通有对所述第一电解槽进行降温的冷却装置。通过采用上述技术方案，由于电解过程中会发热，采用冷却装置对第一电解槽特别是阳极室进行降温的方式，可以减少温度对阳极室内产生的过硫酸根离子浓度的影响。本专利技术的目的之二是提供一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统，能从微蚀刻废液中回收高纯度的金属铜，同时还能实现微蚀刻废液的循环再生，实现了微蚀刻液的重复循环利用，减少了高酸性高硫酸盐浓度废液的排放。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统，包括如上所述的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，还包括：与所述阳极室连通、用于回收所述阳极室内经阳极件电化学氧化循环再生的微蚀刻液的蚀刻机微蚀刻液储槽；与所述蚀刻机微蚀刻液储槽连通、用于收集所述蚀刻机微蚀刻液储槽排出的微蚀刻废液的微蚀刻废液储槽，所述微蚀刻废液储槽向所述阴极室提供阴极液；以及，与所述阴极室和所述阳极室连通、用于储存所述阴极室内经过电解回收金属铜后的微蚀刻废液并为所述阳极室提供阳极液的阳极液储槽。通过采用上述技术方案，微蚀刻废液储槽用于收集从蚀刻机微蚀刻液储槽流出的微蚀刻废液并导向阴极室，阳极液储槽内的阳极液导向阳极室，通电过程中，阴极室内微蚀刻废液中的铜离子发生电化学还原反应变成金属铜而从微蚀刻废液中除去，同时阳极室内阳极液中的硫酸根离子发生电化学氧化反应变成过硫酸根离子再生成微蚀刻液应用到蚀刻机微蚀刻液储槽内，阴极室回收金属铜后的微蚀刻废液转到阳极液储槽内储存并作为阳极液导入阳极室内，如此循环往复，实现了金属铜回收和过硫酸根再生的同步进行和微蚀刻废液的循环利用。本专利技术的进一步设置，所述第一电解槽的阳极室和所述微蚀刻废液储槽之间连通有无隔膜的第二电解槽，所述第二电解槽内设有电解装置，所述微蚀刻废液储槽内的微蚀刻废液经过所述电解装置回收铜后导向所述第一电解槽的阳极室。通过采用上述技术方案，微蚀刻废液首先在无隔膜的第二电解槽的电解除铜，回收金属铜后的微蚀刻废液再导入第一电解槽的阳极室进一步电解，将微蚀刻废液中的硫酸根离子变成过硫酸根根离子，从而将微蚀刻废液再生成微蚀刻液应用到蚀刻机微蚀刻液储槽内，如此循环往复，实现了微蚀刻废液的循环利用。本专利技术的目的之三是提供一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液方法，能从微蚀刻废液中回收高纯度的金属铜，同时还能实现微蚀刻废液的循环再生，实现了微蚀刻液的重复循环利用，减少了高酸性高硫酸盐浓度废液的排放。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液方法，基于如上所述的一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统，包括以下步骤：S1、将微蚀刻废液储槽从蚀刻机微蚀刻液储槽收集到的微蚀刻废液导入第一电解槽的阴极室内，同时将阳极液储槽内的阳极液导入第一电解槽的阳极室内；S2、通入直流电进行电解，持续电解数小时后停止通电，回收阴极件表面的金属铜；S3、将阴极室内电解回收金属铜后的微蚀刻废液导入阳极液储槽内储存并作为下次电解过程中的阳极液，而阳极室内再生的微蚀刻液导入蚀刻机微蚀刻液储槽内进行蚀刻；S4、批序式重复上述S2、S3步骤。通过采用上述技术方案，微蚀刻废液储槽用于收集从蚀刻机微蚀刻液储槽流出的微蚀刻废液并导向阴极室，阳极液储槽内的阳极液导向阳极室，通电过程中，阴极室内微蚀刻废液中的铜离子发生电化学还原反应变成金属铜而从微蚀刻废液中除去，同时阳极室内阳极液中的硫酸根离子发生电化学氧化反应变成过硫酸根离子，如此循环往复运行，实现了金属铜回收和过硫酸根再生的同步进行。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种H2SO4/S2O82‑微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，包括第一电解槽(1)，所述第一电解槽(1)内设有将所述第一电解槽(1)分隔为阳极室(2)和阴极室(3)的离子交换膜(4)，所述阳极室(2)内设有供微蚀刻废液中的硫酸根离子在其表面发生电化学氧化反应的阳极件(5)，所述阴极室(3)设有供微蚀刻废液中的铜离子在其表面发生电化学还原反应的阴极件(6)，所述阳极件(5)和阴极件(6)之间连接有第一电源(7)。

【技术特征摘要】
1.一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，包括第一电解槽(1)，所述第一电解槽(1)内设有将所述第一电解槽(1)分隔为阳极室(2)和阴极室(3)的离子交换膜(4)，所述阳极室(2)内设有供微蚀刻废液中的硫酸根离子在其表面发生电化学氧化反应的阳极件(5)，所述阴极室(3)设有供微蚀刻废液中的铜离子在其表面发生电化学还原反应的阴极件(6)，所述阳极件(5)和阴极件(6)之间连接有第一电源(7)。2.根据权利要求1所述的一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，所述阳极件(5)为具有高析氧电位的贵金属铂、掺硼金刚石电极、石墨电极、复合有稀土元素的钛基片或铌基片、IrO2电极、RuO2电极、TiO2电极、PbO2/TiO2电极、SnO2电极中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，所述阴极件(6)为铜片、不锈钢片、铅电极、铅锑合金片、石墨电极、钛电极、复合有过渡金属元素的钛基板中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，所述阳极室(2)连通有补充微蚀刻液循环再生过程中损失组分的调节装置(8)。5.根据权利要求1所述的一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，其特征在于，所述第一电解槽(1)连通有对所述第一电解槽(1)进行降温的冷却装置(9)。6.一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液系统，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述一种H2SO4/S2O82-微蚀刻废液的铜回收及同步再生微蚀刻液装置，还包括：与所述阳极室(2)连通、用于回收所述阳极室(2)内经阳极件(5)电化学氧化循环再生的微蚀刻液的蚀刻机微蚀刻液储槽(12)；与所述蚀刻机微蚀刻液储槽(12)连通、用于收集所述蚀刻机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝林，罗海健，周明明，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44