專利名稱：去除剝錫或剝錫鉛廢液中銅、亞錫及亞鉛離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種用于電子工業(yè)制程中，例如導(dǎo)線架或印刷電路板的剝錫或剝錫鉛廢液的資源化處理方法，具體說(shuō)，有關(guān)一種去除剝錫或剝錫鉛廢液中銅、亞錫及亞鉛離子的方法。
(2)背景技術(shù)在一般印刷電路板的制造過(guò)程中，常常需要在銅層上電鍍錫或錫鉛以作為堿性蝕刻的保護(hù)層。當(dāng)非線路部份的銅層被蝕刻去除后，通常以硝酸系列的剝錫鉛液將電鍍錫或錫鉛層剝除，以使銅線路顯現(xiàn)出來(lái)。硝酸系列的剝錫鉛液的主要成份為硝酸及硝酸鐵，在剝錫或剝錫鉛過(guò)程中，當(dāng)溶液中的游離硝酸含量低于4N或含錫量高于100g/L時(shí)，即須以新液置換，因而形成剝錫鉛廢液。由于剝錫鉛廢液中含有2-15g/L銅離子、1-40g/L鐵離子或亞鐵離子、10-120g/L亞錫離子或錫離子(當(dāng)廢液于儲(chǔ)存或運(yùn)送過(guò)程中，亞錫離子會(huì)被氧化成錫離子并形成氧化錫或氫氧化錫沉淀析出，因此有時(shí)廢液中的亞錫離子含量會(huì)低于10g/L)、0-5g/L亞鉛離子或鉛離子及2.0-6.0N游離硝酸，因此，有必要妥善處理剝錫鉛廢液以避免造成環(huán)境污染。
目前習(xí)用的處理方法為利用添加氫氧化鈉中和剝錫鉛廢液中所含的游離硝酸，調(diào)整pH值至8-13使大部份重金屬陽(yáng)離子形成氧化物或氫氧化物沉淀析出，過(guò)濾所得氧化物或氫氧化物固體，再以冶煉方法煉制金屬錫，而濾液則經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶以制成硝酸鈉晶體。然而，此習(xí)用技術(shù)的缺點(diǎn)為須耗用大量氫氧化鈉并且結(jié)晶所得硝酸鈉晶體不具有商用價(jià)值。于發(fā)明名稱為「從剝錫廢液回收金屬錫的方法」的臺(tái)灣專利公告第177911號(hào)中，揭示了利用添加中和劑、沉淀劑及還原劑的方式，使處理后的排放水達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)并使廢液中的亞錫離子或錫離子還原成金屬錫而回收，但類似于前面所提過(guò)的習(xí)用技術(shù)，該處理方法仍須耗用大量中和劑及還原劑，因此為經(jīng)濟(jì)性不理想的處理方法。另于發(fā)明名稱為「鍍錫液的回收再生方法及裝置」的臺(tái)灣專利公告第258758號(hào)中揭示了一種利用離子交換樹(shù)脂以分離鍍液中鐵、鉻、錫等離子，以回收再生鍍錫助劑及金屬錫的方法，然而，該方法具有處理過(guò)程相當(dāng)繁雜的缺點(diǎn)，并不適用于處理剝錫鉛廢液。
(3)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的為提供一種去除剝錫或剝錫鉛廢液中銅、亞錫及亞鉛離子的方法。
本發(fā)明的去除剝錫或剝錫鉛廢液中銅、亞錫及亞鉛離子的方法，其特點(diǎn)是，包括(i)于低溫下進(jìn)行電解還原步驟，將廢液中銅離子還原成金屬銅；及(ii)于高溫下進(jìn)行電解氧化步驟，將廢液中亞錫離子與亞鉛離子氧化以形成鉛與錫的氧化物及氫氧化物。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1為根據(jù)本發(fā)明的方法處理剝錫鉛廢液的流程方塊圖，其中虛線方塊表示可視情況需要增加的步驟。
(5)具體實(shí)施方式
圖1是剝錫鉛廢液處理流程方塊圖，如圖1所示，本發(fā)明的技術(shù)主要是利用電解方法來(lái)處理剝錫鉛廢液，該方法包括(i)在低溫下進(jìn)行電解還原步驟，將銅離子還原成金屬銅，及(ii)在高溫下進(jìn)行電解氧化步驟，將亞錫離子與亞鉛離子氧化成錫與鉛的氧化物及氫氧化物，而將廢液中的銅離子、亞錫離子與亞鉛離子去除，使得去除這些陽(yáng)離子后的廢液適于再配制成新鮮剝錫鉛液，而實(shí)現(xiàn)廢液完全資源化。
在本發(fā)明的方法中，電解還原步驟是在-5-40℃的低溫下進(jìn)行，這樣具有抑制電解還原氫離子為氫氣及硝酸根離子為氮氧化物(NOx)的效果，且于愈低溫的情況下，電解還原銅離子為金屬銅的效率越高，但以不發(fā)生結(jié)冰的情況下為原則，電解還原過(guò)程中陰陽(yáng)極的電位差以介于1-5V之間為較佳；另外，電解氧化反應(yīng)是在45-90℃的高溫下進(jìn)行，這樣具有快速將廢液中亞錫離子與亞鉛離子氧化成四價(jià)錫離子與四價(jià)鉛離子的功效，并迅速形成錫與鉛的氧化物及氫氧化物以沉淀析出，再利用任何固液分離方法將沉淀物分離。若電解氧化步驟中所使用的溫度越高，則電解氧化的效果越佳，但以不使廢液劇烈冒出氮氧化物為原則，在電解氧化過(guò)程中，陰陽(yáng)極的電位差以介于2-6V之間為佳。本發(fā)明的方法中，電解還原與電解氧化步驟并無(wú)一定的先后次序要求，亦可交替重復(fù)使用。
運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)可輕易將剝錫鉛廢液中大部份的銅離子、亞錫離子及亞鉛離子除去，使得處理后剝錫鉛廢液中所含銅離子、亞錫離子及亞鉛離子的濃度分別低于1g/L、10g/L及1g/L，而適用于再配制成新鮮剝錫鉛液。為使更清楚本發(fā)明技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，茲以實(shí)施利說(shuō)明如下
表1
實(shí)施例2取2.5L剝錫鉛廢液，于15℃下進(jìn)行電解還原及于65℃下進(jìn)行電解氧化，詳細(xì)處理?xiàng)l件及處理前后剝錫鉛廢液中所含銅離子、亞錫離子及亞鉛離子的含量是如表2所示。由表2中可清楚看出，處理后剝錫鉛廢液僅含0.34g/L銅離子、5.77g/L亞錫離子及2.81ppm亞鉛離子，因此亦適用于再配制成新鮮剝錫鉛液。
表2
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除剝錫或剝錫鉛廢液中銅、亞錫及亞鉛離子的方法，其特征在于，包括(i)于低溫下進(jìn)行電解還原步驟，將廢液中銅離子還原成金屬銅；及(ii)于高溫下進(jìn)行電解氧化步驟，將廢液中亞錫離子與亞鉛離子氧化以形成鉛與錫的氧化物及氫氧化物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電解還原步驟是在-5-40℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在電解還原步驟中，陰陽(yáng)極電位差是保持在1-5V。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，電解氧化步驟是在45-90℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在電解氧化步驟中，陰陽(yáng)極電位差是保持在2-6V。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所生成的金屬銅、鉛與錫的氧化物及氫氧化物進(jìn)行固液分離的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電解還原與電解氧化步驟并無(wú)一定的先后次序，亦可交替重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種用于電子工業(yè)制程中，例如導(dǎo)線架或印刷電路板的剝錫或剝錫鉛廢液的資源化處理方法。該方法是利用低溫電解還原銅離子為金屬銅及高溫電解氧化亞錫離子與亞鉛離子使形成鉛與錫的氧化物與氫氧化物沉淀物等步驟，而將廢液中的銅離子、亞錫離子與亞鉛離子去除，使得去除這些陽(yáng)離子后的廢液適于再配制成新鮮剝錫或剝錫鉛溶液，而實(shí)現(xiàn)廢液完全資源化。
文檔編號(hào)C23F1/46GK1472362SQ0212782
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者陳國(guó)金, 張慶華, 林于豐, 吳鎮(zhèn)芳 申請(qǐng)人:昶昕實(shí)業(yè)股份有限公司, 昶緣興化學(xué)工業(yè)股份有限公司