一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其通过具有阳极室、中隔室和阴极室的电解槽进行电解，阳极室与中隔室及阴极室与中隔室之间具有阳离子交换膜；其特征在于，包括以下步骤：加硫酸溶液入阳极室和中隔室；加印制线路板蚀刻废液入阴极室；施加电源至阳极室的阳极板和阴极室的阴极板，以进行电解；在阴极室进行电沉积铜；与现有技术相比，本发明专利技术的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，通电时，印制线路板蚀刻废液的氯离子不能通过阳离子交换膜，在阳极无氯气生成，并且在阴极室内进行铜的电沉积后，H

A method of copper deposition from waste etching solution of electrolytic printed circuit board

【技术实现步骤摘要】
一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法
本专利技术涉及电解
，具体地，涉及一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法。
技术介绍
PCB(印制线路板)是电子产品元器件的支撑体，其中酸性蚀刻液用量最大，其主要成分为氯化铜、有机添加剂、盐酸，当酸性蚀刻液中铜含量达到100克-140克/升时，需要更换新的蚀刻液；产生的蚀刻废液若不进行有效地处理，对环境危害非常大。目前，对于PCB含铜废液的处理一般采用主流的处理方法是：综合回收利用蚀刻废液中的铜制备成铜盐产品后，废水进行无害化处理后达标排放。例如：通过清水或氧化铜生产母液或硫酸铜生产母液与酸性含铜蚀刻废液和混合碱液反应生成高纯度氧化铜；再往清水或电镀级硫酸铜生产母液里加入上述制得的高纯度氧化铜和浓硫酸，制得电镀级硫酸铜，该工艺与目前传统的用氨水中和处理酸性蚀刻废液相比，未引进氨氮，能制备出电镀级硫酸铜，但该工艺仍然有大量的高盐废水(氯化钠)需要排放，处理不当会造成环境污染。还有一种处理方法是将通过电解装置将印制线路板酸性蚀刻液循环再生，但是现有的电解方法，在电解槽阳极室产生的氯气是用液碱吸收，而液碱成本很高，并且即使通过多级吸收，氯气仍然存在泄漏的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法。一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其通过具有阳极室、中隔室和阴极室的电解槽进行电解，阳极室与中隔室及阴极室与中隔室之间具有阳离子交换膜；其特征在于，包括以下步骤：加硫酸溶液入阳极室和中隔室；加印制线路板蚀刻废液入阴极室；施加电源至阳极室的阳极板和阴极室的阴极板，以进行电解；在阴极室进行电沉积铜。根据本专利技术的一实施方式，在阴极室进行电沉积铜的步骤包括：阴极室的二价铜离子与电子结合生成一价铜离子；阴极室的一价铜离子与电子结合生成铜。根据本专利技术的一实施方式，还包括以下步骤：实时检测阴极室的铜离子总浓度和一价铜离子的浓度；根据阴极室的一价铜离子的浓度调整电流密度。根据本专利技术的一实施方式，根据阴极室的一价铜离子的浓度调整电流密度的步骤包括：在阴极室的一价铜离子浓度增加的过程中，使用大电流密度进行电解；在阴极室的一价铜离子浓度减小的过程中，逐步减小电流密度。根据本专利技术的一实施方式，在阴极室的一价铜离子浓度增加的过程中，电流密度为8-10A/dm2。根据本专利技术的一实施方式，在阴极室的一价铜离子浓度减小的过程中，将电流密度由7-8A/dm2降低到1-1.5A/dm2。根据本专利技术的一实施方式，还包括在阴极室生成氢气的步骤。根据本专利技术的一实施方式，在阴极室提高H+浓度的步骤包括：在阳极室发生阳极反应产生氧气和氢离子；阳极室产生的氢离子在外加电压下进入中隔室；进入中隔室的氢离子在外加电压下进入阴极室。根据本专利技术的一实施方式，当阴极室开始生成氢气时，采用的电流密度为1-1.5A/dm2。根据本专利技术的一实施方式，加入阳极室和中隔室的硫酸溶液的酸度为1-2N。与现有技术相比，本专利技术的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法具有以下优点：本专利技术的一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，通电时，印制线路板蚀刻废液的氯离子不能通过阳离子交换膜，在阳极无氯气生成，并且在阴极室内进行铜的电沉积后，H+在阴极室富集，电解后结束后，阴极室内的溶液酸度较高，可以通过蒸馏提纯盐酸或作为中和废水用酸，可以避免污染环境。附图说明图1为本专利技术采用的电解槽的结构示意图；图中：1.电解槽、11.阳极室、12.阴极室、13.中隔室、2.阳离子交换膜、3.阳极板、4.阴极板本专利技术功能的实现及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。为能进一步了解本专利技术的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1所示，图1为本专利技术采用的电解槽的结构示意图。如图所示，采用本专利技术的方法电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法基于下述电解槽，电解槽1内设有阳离子交换膜2，阳离子交换膜2将电解槽1分为阳极室11、阴极室12和中隔室13；中隔室13被阳离子交换膜2包裹；阳极室11内设有阳极板3，阳极板3与电源正极连接，阳极室11内电解反应产生的H+可以穿过阳离子交换膜2进入中隔室13，然后由中隔室13穿过阳离子交换膜2进入阴极室12；阴极室12内设有阴极板4，阴极板4与电源负极连接。为了保证阳极板3的稳定性，本专利技术采用的电解槽1中的阳极板3采用钛镀铱钌板。为了提高产能降低电解铜的生产费用，本专利技术采用的电解槽1中的阴极板4使用钛板，用钛板制取的电解铜结晶组织致密，表面平整光滑，品质优；并且钛板无需涂抹分离剂，因而可以避免铜电解液的污染。基于上述电解槽的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其包括以下步骤：加硫酸溶液入阳极室11和中隔室13；加印制线路板蚀刻废液入阴极室12；施加电源至阳极室11的阳极板3和阴极室12的阴极板4，以进行电解；在阴极室12进行电沉积铜。其中，加入阳极室11和中隔室13的硫酸溶液的酸度为1-2N。在本实施例中，在阴极室12进行电沉积铜的步骤包括：阴极室12的二价铜离子与电子结合生成一价铜离子：Cu2++e→Cu1+；阴极室12的一价铜离子与电子结合生成铜：Cu1++e→Cu。本实施例的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法还包括在阴极室12提高H+浓度的步骤。在本实施例中，在阴极室12提高H+浓度的步骤包括：在阳极室11发生阳极反应产生氧气和氢离子：2H2O-4e-→O2+4H+；阳极室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其通过具有阳极室、中隔室和阴极室的电解槽进行电解，所述阳极室与所述中隔室及所述阴极室与所述中隔室之间具有阳离子交换膜；其特征在于，包括以下步骤：/n加硫酸溶液入所述阳极室和所述中隔室；/n加印制线路板蚀刻废液入所述阴极室；/n施加电源至所述阳极室的阳极板和所述阴极室的阴极板，以进行电解；/n在所述阴极室进行电沉积铜。/n

【技术特征摘要】
1.一种电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其通过具有阳极室、中隔室和阴极室的电解槽进行电解，所述阳极室与所述中隔室及所述阴极室与所述中隔室之间具有阳离子交换膜；其特征在于，包括以下步骤：
加硫酸溶液入所述阳极室和所述中隔室；
加印制线路板蚀刻废液入所述阴极室；
施加电源至所述阳极室的阳极板和所述阴极室的阴极板，以进行电解；
在所述阴极室进行电沉积铜。


2.根据权利要求1所述的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其特征在于，在所述阴极室进行电沉积铜的步骤包括：
所述阴极室的二价铜离子与电子结合生成一价铜离子；
所述阴极室的一价铜离子与电子结合生成铜。


3.根据权利要求2所述的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
实时检测所述阴极室的铜离子总浓度和一价铜离子的浓度；
根据所述阴极室的一价铜离子的浓度调整电流密度。


4.根据权利要求3所述的电解印制线路板蚀刻废液沉积铜的方法，其特征在于，根据所述阴极室的一价铜离子的浓度调整电流密度的步骤包括：
在阴极室的一价铜离子浓度增加的过程中，使用大电流密度进行电解；
在阴极室的一价铜离子浓度减小的过程中，逐步减小所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：高东瑞，黄坚渤，夏敏，
申请(专利权)人：广东臻鼎环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44