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一种酸性废蚀刻液的循环再生方法及装置制造方法及图纸

技术编号:3801122 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种酸性废蚀刻液的循环再生方法及装置。本发明专利技术采用以下三个闭路循环:酸性废蚀刻液铜分离及组分调配循环、铜萃取剂循环、电解提铜和反萃取剂循环。酸性废蚀刻液经过铜萃取-反萃取机构除铜后再经组分调配供酸性蚀刻机循环使用,萃取剂在铜萃取-反萃取机构中循环使用,含铜反萃取剂在经过电解沉积铜除铜后返回铜萃取-反萃取机构中循环使用,电解沉积铜所产生的电解铜可以作为商品出售,所以在整个处理过程中物料实现闭路循环,没有废水排放,能有效回收铜和循环利用废蚀刻液中其他物质。并且由于其铜萃取剂的萃取和反萃取操作都是在铜萃取-反萃取机构中进行,槽内液体流动靠溢流不需要泵,所以其不仅操作方便,而且整体结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废蚀刻液的处理
,尤其是涉及一种酸性废蚀刻 液的循环再生方法及装置。
技术介绍
现有的印制电踏4反的生产工艺流程长,蚀刻工序是PCB生产流程中比重最 大的一部分;在蚀刻工序中当蚀刻液由于溶解的物质太多而使蚀刻指标(包括 速度、侧蚀系数、表面洁净性等)低于工艺要求时,即成为废蚀刻液(包括酸 性蚀刻液、碱性蚀刻液和微蚀刻液)。酸性蚀刻主要应用于多层电路板的内 层电路图形的制作; 一般来说,每生产lmS线路板需消耗蚀刻液2 2.5L,相 应的也产出蚀刻废液2 2.5L,其铜离子浓度很高(达120g/L或更高),这些废 蚀刻液的主要成分有重金属铜、铵盐、磷酸根及含碘化合物等无机物;含 硫有机物、含氮杂环化合物和含氰根有机物等有机物;聚氧乙烯类化合物、 聚乙烯醇类化合物等高分子化合物。PCB行业每年消耗精铜10万t以上,产出 的含铜废水中总铜含量在5万t以上,氯化铵约10万t、无机及有机磷约4000t、 含硫含氮杂环有机物约1000t,因此可以看出废蚀刻液的污染指数很高,是 典型的危险液体废物;同时废蚀刻液还是一种价值不菲的复合资源,其资源 回收和再生利用的潜力巨大。国内外对酸性废蚀刻液处理方法主要有置换法、电解法、中和沉淀法等; 置换法得到海绵铜品位不高,回收铜后尾液含铜量高等缺点;电解法生产出来的铜粉虽然纯度高,性能上优于其它方法生产的铜粉;但是电解法生产 铜粉的效率相对较低,耗电量较高,并且废液中的重金属离子浓度不能降得 很低,往排放前要进行严格的治理,并且电解法容易产生氯气;中和沉淀法 处理含铜废液,工艺筒单,投资少,但是硫S交铜结晶后母液含铜量较高,需 进一步处理,不能对废水中的铵盐等无机物和有机物循环利用,造成严重的环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在问题和不足,提供一种既可使线路板蚀 刻工序中的酸性废蚀刻液能够循环利用,同时又可将酸性废蚀刻液中的铜进 行回收,以减少污水排放量,提高经济效益,且搡作时控制方便的酸性废蚀 刻液循环再生方法。在此基础上,本专利技术的进一步目的是提供一种可使酸性 废蚀刻液在整个处理过程中物料实现闭路循环使用,没有废水排放,使用环 保,且结构简单、紧凑、操作方便的酸性废蚀刻液的循环再生装置。本专利技术的技术方案是这样实现的本专利技术所述酸性废蚀刻液循环再生的方法,其特点是包括以下循环步骤 酸性废蚀刻液铜分离及组分调配循环酸性蚀刻^/L进行蚀刻后所产生的 酸性废蚀刻液在铜萃取-反萃取机构中经铜萃取剂萃耳又除铜后形成提铜废蚀 刻液,提铜废蚀刻液在进行组份调配使其达到生产所需要求后,返回酸性蚀 刻才A4盾环4吏用;铜萃取剂循环在所述铜萃取-反萃取机构中加入的铜萃取剂在萃取铜后 形成含铜的铜萃取剂,含铜的铜萃取剂再与反萃取剂充分反应使铜离子释放 到反萃取剂中,铜萃取剂在卸载铜后恢复萃取功能,返回萃取-反萃取机构的萃取工序中循环使用;电解提铜和反萃取剂循环所述含铜离子的反萃取剂经过电解沉积铜提 铜后恢复反萃取功能,返回铜萃取-反萃取机构的反萃取工序中循环使用,而 电解沉积所^是取出来的铜为高纯度铜。本专利技术还涉及一种用于上述酸性废蚀刻液循环再生方法中的酸性废蚀 刻液的循环再生装置所述酸性废蚀刻液的循环再生装置包括:通过连接管道与蚀刻机上酸性 废蚀刻液出口相连的用于将酸性废蚀刻液中的铜进行萃取和反萃取的铜萃 取-反萃取机构、与酸性蚀刻机上蚀刻液入口和所述铜萃取-反萃取机构相连 的蚀刻液组份调节机构、与所述铜萃取-反萃取机构相连的电解沉积铜机构。其中上述的铜萃取-反萃取机构上设有酸性废蚀刻液入口 、铜萃取剂入 口 、反萃取剂入口及再生蚀刻液出口 、铜萃取剂出口和含铜反萃取剂出口 , 所述铜萃取剂入口通过连接管道与铜萃取剂出口相连,所述含铜反萃取剂入 口通过所述电解沉积铜机构与反萃取剂出口相连,所述再生蚀刻液出口通过 连接管道与蚀刻液组分调节机构相接。上述铜萃取-反萃取机构为箱式混合-澄清萃取槽。在本专利技术中,由于酸性废蚀刻液经过铜萃取-反萃取机构除铜后再经组分 调配可供蚀刻机循环^吏用,铜萃取剂在铜萃取-反萃取才几构中循环使用,含铜此在整个处理过程中物料实现闭路循环,没有废水排放,能有效回收铜和循 环利用废蚀刻液中其他物质,大大减少蚀刻工序的污水排放量,降低环保压 力,并且三个循环部分可同时连续工作,降低了处理运行成本。而电解沉积铜循环部分所产生的电解铜可以作为商品出售,创造利润。并且由于其铜萃 取剂的萃取和反萃取操作都是在箱式混合-澄清萃取槽中进行,槽内液体流动 靠溢流,不需要泵,所以其不仅操作方便,而且其整体结构紧凑。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。 附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图2为本专利技术中酸性废蚀刻液的循环再生装置的方框结构示意图; 图3为图2中铜萃取-反萃取机构的一实施例的结构示意图。 具体实施例方式如图1所示,本专利技术所述酸性废蚀刻液循环再生的方法,包括以下循环步骤酸性废蚀刻液铜分离及组分调配循环酸性蚀刻才几进行蚀刻后所产生的 酸性废蚀刻液在铜萃取-反萃取机构2中经铜萃取剂萃取除铜后形成提铜废 蚀刻液,提铜废蚀刻液在进行组份调配使其达到生产所需要求后,返回酸性 蚀刻机l循环使用;铜萃取剂循环铜萃取剂在所述铜萃取-反萃取机构2中萃取铜后形成含 铜的铜萃取剂,含铜的铜萃取剂再与反萃取剂充分反应使铜离子释放到反萃 取剂中,铜萃取剂卸载铜后恢复萃取功能,返回萃取-反萃取机构2的萃取工 序中循环使用;电解提铜和反萃取剂循环所述含铜离子的反萃取剂经过电解沉积铜机 构提铜后恢复反萃取功能,返回铜萃取-反萃取机构2的反萃取工序中循环使 用,而电解沉积所提取出来的铜为高纯度铜。8其中上述铜萃取剂选用有机铜萃取剂,该萃取剂只对酸性废蚀刻液中的一般为2: 1 5: 1。上述铜萃取剂与酸性废蚀刻液的优选比例为3: 1。萃取 的主要反应为Cu2++2RH = CuR2 + 2H+ (其中RH为萃取剂)上述反萃取剂可选用硫酸铜和硫酸的混合溶液。上述含铜的铜萃取剂与反萃 取剂的比例可根据具体情况来定, 一般为2: 1 5: 1。含铜的铜萃取剂与反 萃取剂的优选比例为3: 1。反萃取的主要反应为CuR2+ H2S04 = CuS04 + 2RH (其中RH为萃取剂)上述再生蚀刻液的组份调配是在再生蚀刻液内补充部分酸性蚀刻盐。综上所述,由于酸性废蚀刻液经过铜萃取-反萃取机构2除铜后再经组分调配可供酸性蚀刻机1循环使用,萃取剂也可在铜萃取-反萃取机构2中循环使用,含铜反萃取剂在经过电解沉积铜除铜后返回铜萃取-反萃取机构2中循环使用,电解沉积铜所产生的电解铜可以作为商品出售,创造利润,所以在整个处理过程中物料实现闭路循环,没有废水排放,能有效回收铜和循环利用废蚀刻液中其他物质,大大减少蚀刻工序的污水排放量,降低环保压力,并且三个循环部分同时连续工作,降低了处理运行成本。如图2-图3所示,本专利技术所述酸性废蚀刻液的循环再生装置,包括:通过连接管道与酸性蚀刻机1上酸性废蚀刻液出口 11相连的用于将酸性废蚀刻液中的铜进行萃取和反萃取的铜萃取-反萃取机构2、与酸性蚀刻机1上蚀刻液入口 12相连的蚀刻液组份调节机构6、用于提取含铜反萃取剂中铜的电解沉积铜机构4本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种酸性废蚀刻液的循环再生方法,其特征在于包括以下循环步骤: 酸性废蚀刻液铜分离及组分调配循环:酸性蚀刻机进行蚀刻后所产生的酸性废蚀刻液在铜萃取-反萃取机构(2)中经铜萃取剂萃取除铜后形成提铜后废蚀刻液,提铜后废蚀刻液在进行组份调配使 其达到生产所需要求后,返回酸性蚀刻机(1)循环使用; 铜萃取剂循环:铜萃取剂在所述铜萃取-反萃取机构(2)中萃取铜后形成含铜的铜萃取剂,含铜的铜萃取剂再与反萃取剂充分反应使铜离子释放到反萃取剂中,卸载铜后的铜萃取剂恢复萃取功能,返回萃 取-反萃取机构(2)中的萃取工序循环使用; 电解提铜和反萃取剂循环:所述含铜离子的反萃取剂经过电解沉积提铜后恢复反萃取功能,返回铜萃取-反萃取机构(2)中的反萃取工序循环使用,而电解沉积所提取出来的铜为高纯度铜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈飙
申请(专利权)人:陈飙
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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