一種酸性氯化體系含銅蝕刻廢液電積脫銅及再生的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金再生有色金屬及環(huán)保再生技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用電積技術(shù)在線路板廠酸性氯化體系含銅蝕刻廢液中提取有價(jià)金屬銅及再生蝕刻廢液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酸性氯化體系含銅蝕刻液是一種適合精細(xì)線路加工、多層板內(nèi)層精細(xì)制造的蝕刻液，該溶液具有側(cè)蝕小、蝕率穩(wěn)定易控制和易再生等特點(diǎn)。含銅蝕刻廢液是蝕刻之后的蝕刻液，其特征為高比重、高濁度、強(qiáng)酸性及低氧化還原電位，這些含銅蝕刻廢液如果不經(jīng)過處理和回收利用，不僅嚴(yán)重地造成環(huán)境污染，還會浪費(fèi)大量的銅、酸等資源。
[0003]目前酸性氯化體系含銅蝕刻廢液再生的方法有:一、一般化學(xué)法，是通入氧化性氣體氯氣、臭氧等或加入氧化劑雙氧水、氯酸鈉等以提高刻蝕廢液中的氧化電位，該法只是簡單地恢復(fù)蝕刻廢液的蝕刻能力而不能回收其中銅；二、稀釋中和萃取電積法，是指通過堿中和到pH = 3進(jìn)行萃取銅離子，該法雖然可以得到銅板，但蝕刻再生較難，化學(xué)試劑耗量大，廢液體積大幅膨脹；三、隔膜電解法，是指采用均相或異相離子膜分隔電解槽，離子膜單位成本高，易損壞，槽電壓高至8?10V，單位生產(chǎn)成本高，電解回收金屬銅是粉狀，容易堵塞管道且需要大量水洗。
[0004]目前來說上述幾種技術(shù)還存在設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益不對等，難以推廣使用等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供一種酸性氯化體系含銅蝕刻廢液電積脫銅及再生的方法。本發(fā)明方法使工藝流程簡單化及可行化，解決了現(xiàn)有工藝存在的各種弊端，降低了設(shè)備及運(yùn)行成本。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種酸性氯化體系含銅蝕刻廢液電積脫銅及再生的方法，包括如下步驟:
[0008](I)對線路板蝕刻過程溢流出的含銅蝕刻液廢液進(jìn)行過濾，將過濾后無固體顆粒的澄清含銅蝕刻廢液用栗打至電解液循環(huán)槽中備用；
[0009](2)將步驟(I)所得的濾液用栗打至電積槽中，進(jìn)行電積脫銅；電積槽電壓為1.5-2.5V，電流密度為 100-500A/m2;
[0010](3)將步驟(2)得到的陰極銅經(jīng)過燙洗后用壓縮空氣烘干；燙洗條件為pH為1-4，溫度為70-90°C，燙洗時(shí)間為10-20min ；
[0011](4)將步驟(2)得到的陽極氯氣通過文丘里裝置負(fù)壓的作用下與蝕刻廢液的亞銅離子在再生槽中充分溶解反應(yīng)成蝕刻再生液；
[0012](5)將步驟(4)制得的蝕刻再生液與陽極液按比例混合后，形成再生子液，將該子液用栗打至線路板蝕刻過程的新液處，循環(huán)蝕刻；
[0013]所述電極槽中，陰極為鈦板，陽極為DSA析氯陽極，且陽極裝入由不帶電荷的為滲透膜構(gòu)成的陽極盒裝置中。
[0014]所述含銅蝕刻廢液中銅離子含量為80?160g/L，鹽酸濃度為1.5?3.0N。
[0015]所述電積槽電積過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，陰極析出標(biāo)準(zhǔn)一號陰極銅板，陽極析出氯氣。
[0016]所述電積槽電積過程中采用換熱器使槽內(nèi)廢液溫度為20?50 °C。
[0017]所述文丘里裝置極限真空度為0.098MPa，使氯氣與蝕刻廢液充分溶解反應(yīng)。
[0018]所述再生槽中剩余氯氣用于制取漂白水，用10?16%的氫氧化鈉做吸收液，溫度控制25?45°C ;再少量的氣體通過尾氣吸收裝置吸收，尾氣排放濃度達(dá)到或優(yōu)于國家規(guī)定的排放濃度。
[0019]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
[0020]1、本發(fā)明方法采用以不帶電荷的微滲膜電積為主的工藝流程，陰極脫銅，陽極再生液與氯氣再生蝕刻廢液相結(jié)合的技術(shù)工藝路線，可以從酸性氯化含銅蝕刻廢液中脫銅及環(huán)保再生利用，提高經(jīng)濟(jì)、社會效益及環(huán)境效益。
[0021]2、本發(fā)明所用酸性氯化體系含銅蝕刻廢液中欲被提取的銅離子與體系中氫離子有著電位差，氫離子在陰極上析出的超電壓不是很大，在陰極上析出的電勢值比銅稍負(fù)，故銅離子比氫離子優(yōu)先放電析出，避免了氫氣的產(chǎn)生。
[0022]3、本發(fā)明方法所應(yīng)用的電積技術(shù)脫銅關(guān)鍵在于陽極配裝有不帶電荷微滲膜陽極盒，避免了其他電解技術(shù)投資高及運(yùn)行成本高，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銅沉積表面平整致密性好，金屬光澤亮度強(qiáng)，質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)陰極銅；通過陽極液及陽極氣體的再生液混合后，再生子液蝕刻性能穩(wěn)定及良好。
[0023]4、本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)工藝流程簡單化，設(shè)備穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)可行環(huán)境友好，且易于操作；(2)脫銅產(chǎn)品可直接達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品要求；(3)再生過程不添加任何化學(xué)試劑，蝕刻廢液在線循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)零排放。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明蝕刻廢液電積脫銅及再生過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1為本發(fā)明蝕刻廢液電積脫銅及再生過程的示意圖，可以看出電積槽中由兩個陰極和一個置于陽極盒中的陽極組成，電極過程中陽極產(chǎn)生的氯氣通過文丘里裝置導(dǎo)入在生槽中被溶解吸收，多余的氯氣再由文丘里裝置導(dǎo)入反應(yīng)槽制備漂白水，最后還有的氯氣進(jìn)入尾氣吸收裝置被吸收處理。
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]—種酸性氯化體系含銅蝕刻廢液電積脫銅及再生的方法，包括如下步驟:
[0029](I)對線路板蝕刻過程溢流出的含銅蝕刻液廢液進(jìn)行過濾，將過濾后無固體顆粒的澄清含銅蝕刻廢液用栗打至電解液循環(huán)槽中備用；所述蝕刻廢液銅含量為80g/l，鹽酸濃度1.5N ；
[0030](2)將步驟(I)所得的濾液用栗打至電積槽中，進(jìn)行電積脫銅；電積槽電壓為1.9V，電流密度為500A/m2;電積廢液溫度為50°C ;
[0031](3)將步驟⑵得到的陰極銅(當(dāng)銅的重量達(dá)到20kg時(shí))經(jīng)過燙洗后用壓縮空氣烘干，打包入庫；燙洗條件為PH為2，溫度為90°C，燙洗時(shí)間為1min ;
[0032](4)將步驟(2)得到的陽極氯氣通過文丘里裝置(極限真空度為0.098MPa)負(fù)壓的作用下與蝕刻廢液的亞銅離子在再生槽中充分溶解反應(yīng)成蝕刻再生液；
[0033](5)將步驟(4)制得的蝕刻再生液與陽極液按比例混合(溶液比重1.28g/cm3、酸度2.0N、溫度45°C )后，形成再生子液，將該子液用栗打至線路板蝕刻過程的新液處，循環(huán)蝕刻；
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